怎么知道RT-Thread的CRYPTO设备对M2354支持怎样呢？

疑问

前面碰到了一个问题，RT-Thread 支持 MD5，可是 M2354 却不支持，那怎么知道 RT-Thread 的 CRYPTO 设备对 M2354 支持怎样呢？

我看了下文档，没找到，通过查看源码，做了如下表格：

总的来说看就是 RT-thread 支持随机数、哈希、对称加密，

PS：该表格根据文件 rt-threadbspnuvotonlibrariesm2354rtt_portdrv_crypto.c 里面的 static rt_err_t nu_hwcrypto_create(struct rt_hwcrypto_ctx *ctx)) 函数得来

接下来首先使用下 HASH 算法

hash 算法

hash 算法是什么？ 我在网上找到这个解释：

哈希算法（Hash）又称摘要算法（Digest），它的作用是：对任意一组输入数据进行计算，得到一个固定长度的输出摘要。
哈希算法最重要的特点就是：
相同的输入一定得到相同的输出；
不同的输入大概率得到不同的输出。

根据这个我的理解是，对于任何（任何长度）数据，不管什么时候计算，通过 hash 算法计算，都一定能得到相同的输出。

常用的 hash 算法有：

目前，在 M2354 跑 RT-Thread 使用 CRYPTO 设备 的话，可以用到的 hash 算法有：

sha1 ：使用该算法获得的哈希值为 160 bit
sha2
SHA224：使用该算法获得的哈希值为 224 bit
SHA256：使用该算法获得的哈希值为 256 bit
SHA384：使用该算法获得的哈希值为 384 bit
SHA512：使用该算法获得的哈希值为 512 bit
CRYPTO 设备的 HASH 算法 API

RT-Thread 使用 CRYPTO 设备 对应的 hash 算法 API 有：

根据文档，使用方法为：

使用 rt_hwcrypto_hash_create 创建 hash 上下文
使用 rt_hwcrypto_hash_update 对数据进行 hash 运算
使用 rt_hwcrypto_hash_finish 获得运算结果
最后使用 rt_hwcrypto_hash_destroy 删除上下文，释放资源
通过前面运行文档 CRYPTO 设备 给出的例程，我的实践结果是如果按照该流程，在 NuMaker-M2354 上是无法正常运行的，需要在创建了上下文后调用函数 rt_hwcrypto_hash_reset 才能够正常运行。

如何测试

该文档中 CRYPTO 设备 给出的 hash 例程比较简单，我有没实际使用场景，该如何测试 hash 呢？

我看了下 M2354 官方给出的 BSP （M2354_Series_BSP_CMSIS_V3.00.002）有个 sha1 的例程（目录：M2354_Series_BSP_CMSIS_V3.00.002SampleCodeStdDriverCRYPTO_SHA），这个例程里面有 64 组数据及对应的 hash 值，正好可以拿来测试，我把这个例程移植到 RT-Thread 中的 NuMaker-M2354 BSP 中，

移植好后，编译运行：

程序一开始是跑下来了，计算出来的哈希值也是对的，可是运行到最后一组数据的时候，程序卡死了，通过调试发现也是卡死在 rt-threadbspnuvotonlibrariesm2354rtt_portdrv_crypto.c 里面的 SHABlockUpdate 函数，也是停在了该函数的最后一句 while (!s_SHA_done) {};，一直等待在完成。

通过单步调试查看寄存器，发了了卡住的原因，如下图：

在执行开始计算的时候，CRYPTO_HMAC_DMACNT 寄存器为 0。

M2354 的参考手册中，关于 Hash 的使用中有说道开始计算之前，需要先设置寄存器 CRYPTO_HMAC_DMACNT ：

摘自：M2354 Series Technical Reference Manual

然后再单步调试、查看代码，发现可疑点：

把上图中的 >= 改为 > 后，程序可以跑完了：

M2354 Sha1 的性能怎样

怎么测试 Hash 算法的性能呢？ 我不知道，我也只是刚接触 CRYPTO，不过，我想起了之前见过的一张 PPT：

这是某个 MCU 的 HASH 算法的统计数据，给出了 SHA2、SHA3 计算每 16KB 所需的时间，最下面 2 行是什么，还不知道，根据这个，做个简化版的，毕竟 MCU 资源有限，我就做个计算 1K Byte 数据所需的时间。

做法是，根据 M2354 官方给出的 BSP （M2354_Series_BSP_CMSIS_V3.00.002）里面的 sha1 例程，我做 10 组 大小 1024 字节的数据，算出计算每组数据所需时间求和再除 10，统计出计算 1024 字节 HASH 所需的时间。

那这数据怎么来呢？

我用 python 做了个简单的小程序，生成 10 组大小为 1024 字节的随机数的数组，并计算 hash 值，保存到一个文件中，代码很简单，才 20 多行，如下：

import numpy as np
import hashlib
def create_item():
first = np.random.randint(20,high = 0xff, size=1024)
str = ""
for item in first:
str += hex(item).replace("0x","")
source = []
for by in first:
source.append(by)
bye = bytes(source)
n = hashlib.sha1()
n.update(bye)
return str,n.hexdigest()
dat = "[L = 20]nn"
for i in range(10):
msg,has = create_item()
dat += "Len = 8192nMsg = " + msg + "nMD = " + has + "nn"
print(has)
print(dat)
file = open("sha_test_vector","w")
file.write(dat)
file.close()

运行结果如下：

在 MCU 部分，我需要个可以统计计算 hash 所需时间的方法，一开始使用系统节拍（使用函数 rt_tick_get() 获取系统节拍）来统计，发现计算出来的时间是 0，精度不够，后来试了下 HWTIMER，可以出时间，应该是可以满足需求的。

我分别做了 SHA1、SHA224、SHA256、SHA384、SHA512 的得出如下数据：

总结

RT-Thread 的 HASH 算法用起来还是挺简单的，文档也是很详细。我在使用过程中碰到 2 个问题：

使用 HASH 算法的时候，在创建 HASH 上下文后需要调用函数 rt_hwcrypto_hash_reset 才能够正常运行，可是这个跟文档有出入，不知道是 M2364 的 BSP 的问题还是 文档的问题

M2354 BSP 中的 rt-threadbspnuvotonlibrariesm2354rtt_portdrv_crypto.c里面的函数 nu_sha_hash_run 这句:
while ((psSHACtx->u32SHATempBufLen + u32DataLen) >= psSHACtx->u32BlockSize)

需要改为：

while ((psSHACtx->u32SHATempBufLen + u32DataLen) > psSHACtx->u32BlockSize)

这个是不是 bug ？