AN6088 應(yīng)用說明

介紹

內(nèi)存密碼引擎（MCE）是一種加密外設(shè)，它確保了對外部非易失性或易失性存儲器進行實時加密和解密。MCE可以保護位于外部存儲器中的代碼或數(shù)據(jù)。本文檔涵蓋了MCE可以提供保護的三種用例。

? 原地執(zhí)行（XiP）：代碼和數(shù)據(jù)存儲位于非易失性外部存儲器中，而代碼是從外部閃存執(zhí)行的。

? 在外部RAM中加載和運行（L&R_Ext）：代碼和數(shù)據(jù)存儲位于外部閃存中，該閃存被復(fù)制到外部RAM中以供執(zhí)行。MCE允許保護外部RAM和閃存存儲器。

? 在內(nèi)部RAM中加載和運行（L&R_Int）：代碼和數(shù)據(jù)存儲位于外部閃存中，該閃存被復(fù)制到內(nèi)部RAM中以供執(zhí)行。在這種情況下，MCE僅啟用對外部閃存存儲器的保護。

這三個用例基于STM32CubeH7RS固件中的示例作為參考。它們基于ST不可變和OEM可更新的根信任引導(dǎo)解決方案，分別稱為STiRoT和OEMuRoT。

用戶可以根據(jù)定制的OEM不可變和可更新根信任路徑（OEMiRoT + OEMuRoT）定義自己的根信任引導(dǎo)路徑。本文檔僅涵蓋STiRoT+OEMuRoT引導(dǎo)路徑，并不涵蓋自定義定義的OEMiRoT + OEMuRoT引導(dǎo)路徑。

本文檔適用于下表中的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在本文檔的其余部分被稱為STM32H7Sx。

MCE（內(nèi)存密碼引擎）概述

內(nèi)存密碼引擎（MCE）在給定的地址空間中定義了具有特定安全設(shè)置的多個區(qū)域。這些安全設(shè)置可以涉及加密、權(quán)限或?qū)懭搿Ｋ型ㄟ^加密區(qū)域的系統(tǒng)總線流量都由MCE實時管理，如果獲得授權(quán)，將自動解密讀取和加密寫入。

每個MCE可以定義多達四個區(qū)域，粒度為4 K字節(jié)。MCE支持可以應(yīng)用于不同區(qū)域（特權(quán)、寫入）的訪問過濾功能。請參閱下圖。

下表列出了MCE支持的功能。當(dāng)選擇流密碼時，重要的是在加密整個區(qū)域后立即激活寫保護（只讀區(qū)域）。

STM32H7Sx的實現(xiàn)定義了三個連接到外部內(nèi)存接口的MCE實例。當(dāng)MCE與XSPI一起使用時，必須將閃存控制器設(shè)置為內(nèi)存映射模式。此外，使用DMA執(zhí)行以16字節(jié)突發(fā)方式寫入閃存也是必須的。表2詳細(xì)列出了三個MCE實例之間的主要實現(xiàn)差異。

STM32H7Sx中的MCE實現(xiàn)

STM32H7Sx的實現(xiàn)定義了三個連接到外部內(nèi)存接口的MCE實例。當(dāng)MCE與XSPI一起使用時，必須將閃存控制器設(shè)置為內(nèi)存映射模式。還必須使用DMA以16字節(jié)突發(fā)的方式執(zhí)行對閃存的寫操作。

在STM32H7Sx的實現(xiàn)中，MCE（Memory Cryptographic Engine）保護存儲在外部內(nèi)存中的代碼或數(shù)據(jù)的機密性（四個區(qū)域/內(nèi)存）。MCE外設(shè)實例與xSPI外設(shè)實例的連接方式如下：

? MCE1連接到xSPI1內(nèi)存接口，該接口可以連接到NOR閃存或PSRAM。

? MCE2連接到xSPI2內(nèi)存接口，該接口可以連接到NOR閃存或PSRAM。

? MCE3連接到FMC內(nèi)存接口，該接口可以連接到PSRAM、SDRAM或FRAM。

xSPI1和xSPI2連接到XSPIM（xSPI IO管理器），它允許外部內(nèi)存（NOR閃存或PSRAM）的復(fù)用連接。可以考慮以下幾種使用情況：

? XSPI1映射到端口1，XSPI2映射到端口2（直接模式）。

? XSPI1映射到端口2，XSPI2映射到端口1（交換模式）。

? 兩個XSPI驅(qū)動一個外部內(nèi)存。

– XSPI1和XSPI2都映射到端口1，帶仲裁（復(fù)用模式到端口1）。

– XSPI1和XSPI2都映射到端口2，帶仲裁（復(fù)用模式到端口2）。

? 一個XSPI驅(qū)動兩個外部內(nèi)存。

在安裝任何加密鏡像之前，MCE加密/解密必須考慮相應(yīng)的IO管理器使用案例/模式。STM32CubeH7RS固件根據(jù)XSPIM的前兩個使用案例提供了模板。