AMD MPSoC R5 AES示例

測試環境

測試單板
ZCU106

測試工具
Vitis 2021.2

R5 AES 測試流程

創建Platform
在Vitis的 “File - New ” 中，選擇“Platform Project”， 指定名稱如“zcu106_r5”， 再選擇對應的XSA文件和 Processor 如 “psu_cortexr5_0”。

使能AES庫

1. 打開hw_platform工程。

2. 雙擊“platform.spr”文件。

3. 雙擊“psu_cortexr5_0”的 “board support package”。

4. 點擊 “Modif BSP Settings”。

5. 在“Supported Libraries”中選擇xilsecure。

導入AES示例

1. 打開hw_platform工程。

2. 雙擊“platform.spr”文件。

3. 雙擊“psu_cortexr5_0”的 “board support package”。

4. 等待Libraries窗口顯示

5. 點擊xilsecure行右邊的import examples

6. 選擇"xilsecure_aes_example"

定制

導入example， 創建的工程里有文件xilsecure_aes_example.c。 打開文件，確認AES 密鑰和數據地址。

AES密鑰

AES密鑰如下：

/*
* The hard coded aes key for decryption, in case user given key is being used
* it will be loaded in KUP before decryption
*/
static const u8 CsuKey[] = {
0xf8, 0x78, 0xb8, 0x38, 0xd8, 0x58, 0x98, 0x18,
0xe8, 0x68, 0xa8, 0x28, 0xc8, 0x48, 0x88, 0x08,
0xf0, 0x70, 0xb0, 0x30, 0xd0, 0x50, 0x90, 0x10,
0xe0, 0x60, 0xa0, 0x20, 0xc0, 0x40, 0x80, 0x00
};

/*
* The hard coded iv used for decryption secure header and block 0
*/
u8 CsuIv[] = {
0xD2, 0x45, 0x0E, 0x07, 0xEA, 0x5D, 0xE0, 0x42, 0x6C, 0x0F, 0xA1, 0x33,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};

內存地址

默認保存密文和明文的內存地址都是0x04000000，需要和代碼中的地址對應，可以根據自己需要更改。

static u32 ImageOffset = 0x04000000;
static u32 DestinationAddr = 0x04000000;

創建密文

AMD提供工具bootgen，加密數據，創建密文。

bootgen的配置文件user_data_example.bif如下：

the_ROM_image:
{
[keysrc_encryption]kup_key
[encryption=aes, aeskeyfile=user_data_kup_key_example.nky, load=0x04000000]data.bin
}

上面的data.bin是明文文件； user_data_kup_key_example.nky是AES的密鑰。如果不存在AES的密鑰， 工具bootgen會自動生成密鑰。 生成密鑰后，需要更新文件xilsecure_aes_example.c。

在“Xilinx Software Command Line Tool 2021.2”中執行命令，“ bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error”，可以得到密文文件data.bin.enc。

xsct% bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error
WARNING: [Common 17-259] Unknown Tcl command 'bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error' sending command to the OS shell for execution. It is recommended to use 'exec' to send the command to the OS shell.

****** Xilinx Bootgen v2021.2
**** Build date : Oct 19 2021-03:13:27
** Copyright 1986-2021 Xilinx, Inc. All Rights Reserved.

[INFO] : Bootimage generated successfully

運行AES

以調試模式運行工程xilsecure_aes_example_1。當Vitis SDK停在main()入口時，在xsct界面里下載密文到0x4000000。下載完成后，再繼續運行xilsecure_aes_example_1。 運行完XSecure_AesDecrypt()后，暫停程序，顯示存儲器0x4000000的內容，可以看到它的內容和明文的16進制值一樣。

AES解碼成功。

xsct%

Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x0 (Suspended)

Downloading Program -- C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/Debug/xilsecure_aes_example_1.elf
section, .vectors: 0x00000000 - 0x00000467
.................
section, .stack: 0x001044f0 - 0x00107cef
0% 0MB 0.0MB/s ??:?? ETA
100% 0MB 0.5MB/s 00:00
Setting PC to Program Start Address 0x000001d0
Successfully downloaded C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/Debug/xilsecure_aes_example_1.elf
Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x1001b8 (Breakpoint)
main() at ../src/xilsecure_aes_example.c: 123
123: Status = SecureAesExample();

xsct% dow -data data.bin.enc 0x04000000
0% 0MB 0.0MB/s ??:?? ETA
100% 0MB 0.4MB/s 00:00

Successfully downloaded C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/data.bin.enc
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100204 (Step)
SecureAesExample() at ../src/xilsecure_aes_example.c: 153
153: u8 *Dst = (u8 *)(UINTPTR)DestinationAddr;
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100214 (Step)
....................
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100370 (Breakpoint)
189: Status = XSecure_AesDecrypt(&Secure_Aes, Dst,
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x10038c (Step)
194: if(Status != XST_SUCCESS)

xsct% mrd 0x04000000
4000000: 6D783F3C

xsct% mrd 0x04000000 20
4000000: 6D783F3C
4000004: 6576206C
4000008: 6F697372
400000C: 31223D6E
4000010: 2022302E
4000014: 6F636E65
4000018: 676E6964
400001C: 5455223D
4000020: 22382D46
4000024: 61747320
4000028: 6C61646E
400002C: 3D656E6F
4000030: 226F6E22
4000034: 0A0D3E3F
4000038: 69663F3C
400003C: 6556656C
4000040: 6F697372
4000044: 2E34206E
4000048: 3F302E30
400004C: 70633C3E
xsct%


審核編輯：湯梓紅