STM32HAL库-移植mbedtls开源库示例(二)

2023-10-19 19:10

本文主要是介绍STM32HAL库-移植mbedtls开源库示例(二),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

概述


       本篇文章介绍如何使用STM32HAL库,这篇文章只要是讲如何使用mbedtls开源库,实现 1、base64编码,2、AES加解密示例。怎么样移植mbedtls开源库,请阅读我写的一篇文章《STM32HAL库-移植mbedtls开源库示例(一)》。

 

GitHub:https://github.com/ARMmbed/mbedtls

硬件:STM32F103CBT6最小系统板
软件:Keil 5.29  + STM32CubeMX6.01

使用前,需了解,你产品中的FLASH不能低于64K的SRAM(内存),如果你使用的比较低端的STM32,那么无解,没法用embedtls。

一、STM32CubeMx配置

注:mbedtls所使用的栈空间是比较大,STM32CubeMX生成工程代码时候将栈空间调大,如下所示:

二、Examples

main.c文件
 

/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file           : main.c* @brief          : Main program body******************************************************************************* @attention** <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.* All rights reserved.</center></h2>** This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,* the "License"; You may not use this file except in compliance with the* License. You may obtain a copy of the License at:*                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
#include "mbedtls/sha1.h"		//使用sha1相关加密函数
#include "string.h"				  //使用到了strlen函数#include "mbedtls/aes.h"
#include "mbedtls/base64.h"
/* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
#define ORIGINAL_DATA   "ABCDEFGHIJKLMNOP"
#define PASSWORD        "AAAAAAAAAABBBBBBBBBBCCCCCCCCCCDD"
#define PLAINSTRING     "ABCDEFGHIJKLMNOPABCDEFGHIJKLMNOP"/* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV *//* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 *///sha1编解码测试代码:
void sha1_test(void)
{printf("mbedtls port on STM32F103 core board by champion666\r\n");/* sha1 test */char *source_cxt = "champion666";char encrypt_cxt[64];printf("source context is:%s\r\n", source_cxt);mbedtls_sha1_context sha1_ctx;mbedtls_sha1_init(&sha1_ctx);mbedtls_sha1_starts(&sha1_ctx);mbedtls_sha1_update(&sha1_ctx, (unsigned char *)source_cxt, strlen(source_cxt));mbedtls_sha1_finish(&sha1_ctx, (unsigned char *)encrypt_cxt);mbedtls_sha1_free(&sha1_ctx);int i = 0;printf("sha1 encrypt context is:[");while (encrypt_cxt[i]) {printf("%02x", encrypt_cxt[i]);i++;}printf("]\r\n");
}//base64编解码测试代码:
void mbedtls_base64(void)
{int i = 0;uint16_t len = 0;// 原始数据char* plaintext = ORIGINAL_DATA;len = strlen(plaintext);// base64编码和解码输出数据的长度size_t enclen = 0, declen = 0;// 存放base64编码输出uint8_t encode[32];// 存放base64解码输出uint8_t decode[32];// 编码mbedtls_base64_encode(encode, sizeof(encode), &enclen, (unsigned char *)plaintext, len);// 解码mbedtls_base64_decode(decode, sizeof(decode), &declen, encode, enclen);printf("- enclen:%d\r\n", enclen);printf("- encode:%s\r\n", encode);printf("- declen:%d\r\n", declen);printf("- decode:");for(i = 0; i < declen; i++){printf("%c", (char)decode[i]);}printf("\r\n");
}//AES加解密测试代码(ECB模式):
void mbedtls_aes_ecb(void)
{int i = 0;mbedtls_aes_context ctx;uint16_t len = 0;// 要加密的数据char* plaintext = ORIGINAL_DATA;len = strlen(plaintext);// 密码const uint8_t passwd[] = PASSWORD;// 加密输出uint8_t encrypt[len];// 解密输出uint8_t decrypt[len];// 初始化mbedtls_aes_init(&ctx);// 设置加密密钥mbedtls_aes_setkey_enc(&ctx, passwd, 256);// 加密mbedtls_aes_crypt_ecb(&ctx, MBEDTLS_AES_ENCRYPT, (unsigned char *)plaintext, encrypt);// 设置解密密钥mbedtls_aes_setkey_dec(&ctx, passwd, 256);// 解密mbedtls_aes_crypt_ecb(&ctx, MBEDTLS_AES_DECRYPT, encrypt, decrypt);// 清理mbedtls_aes_free(&ctx);printf("data:%s\r\n", plaintext);printf("key:%s\r\n",  PASSWORD);printf("encrypt:");for(i = 0; i < len; i++){printf("%02X", encrypt[i]);}printf("\r\n");printf("decrypt:");for(i = 0; i < len; i++){printf("%c", decrypt[i]);}printf("\r\n");
}//AES加解密测试代码(CBC模式):
void mbedtls_aes_cbc(void)
{int i = 0;mbedtls_aes_context ctx;uint16_t len = 0;// 密码char* passwd = "AAAAAABBBBCCCCDD";// 用于加密的向量表uint8_t iv_encrypt[16] = { 0X00, 0X01, 0X02, 0X03, 0X10, 0X11, 0X12, 0X13, 0X20, 0X21, 0X22, 0X23, 0X30, 0X31, 0X32, 0X33 };// 用于解密的向量表uint8_t iv_decrypt[16] = { 0X00, 0X01, 0X02, 0X03, 0X10, 0X11, 0X12, 0X13, 0X20, 0X21, 0X22, 0X23, 0X30, 0X31, 0X32, 0X33 };// 待加密的数据char* plaintext = PLAINSTRING;len = strlen(plaintext);	// 存储加密后的输出uint8_t encrypt[len];// 存储解密后的输出uint8_t decrypt[len];// 加密mbedtls_aes_setkey_enc(&ctx, (unsigned char *)passwd, 128);mbedtls_aes_crypt_cbc(&ctx, MBEDTLS_AES_ENCRYPT, len, iv_encrypt, (unsigned char *)plaintext, encrypt);// 解密mbedtls_aes_setkey_dec(&ctx, (unsigned char *)passwd, 128);mbedtls_aes_crypt_cbc(&ctx, MBEDTLS_AES_DECRYPT, len, iv_decrypt, encrypt, decrypt);printf("data:%s\r\n", PLAINSTRING);printf("key:%s\r\n",  passwd);// 打印出加入后的结果printf("encrypt:");	for (i = 0; i < len; i++){printf("%02X", encrypt[i]);}printf("\r\n");// 打印处解密后的结果printf("decrypt:");for (i = 0; i < len; i++){printf("%c", decrypt[i]);}printf("\r\n");
}/* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 *///printf("***************sha1_test()***********\r\n");//sha1_test();printf("***************mbedtls_base64()***********\r\n");mbedtls_base64();printf("***************mbedtls_aes_ecb()***********\r\n");mbedtls_aes_ecb();printf("***************mbedtls_aes_cbc()***********\r\n");mbedtls_aes_cbc();/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}/*** @brief System Clock Configuration* @retval None*/
void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters* in the RCC_OscInitTypeDef structure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK){Error_Handler();}
}/* USER CODE BEGIN 4 */
#ifdef __GNUC__/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printfset to 'Yes') calls __io_putchar() */#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/*** @brief  Retargets the C library printf function to the USART.* @param  None* @retval None*/
PUTCHAR_PROTOTYPE
{/* Place your implementation of fputc here *//* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;
}int fgetc(FILE * f)
{uint8_t ch = 0;HAL_UART_Receive(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);return ch;
}/* USER CODE END 4 *//*** @brief  This function is executed in case of error occurrence.* @retval None*/
void Error_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug *//* User can add his own implementation to report the HAL error return state *//* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/*** @brief  Reports the name of the source file and the source line number*         where the assert_param error has occurred.* @param  file: pointer to the source file name* @param  line: assert_param error line source number* @retval None*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{/* USER CODE BEGIN 6 *//* User can add his own implementation to report the file name and line number,tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT *//************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

三、运行结果


在线AES加密解密工具,可以验证单片机加解密是否正确。
网址1:https://the-x.cn/cryptography/Aes.aspx
网址2:http://tool.chacuo.net/cryptaes/

传送门->代码

四、总结

    好了,就介绍到此。

 

 

 

 

这篇关于STM32HAL库-移植mbedtls开源库示例(二)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/241785

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