PAGE1
PAGE1
ESP32安全特性
1.引言
ESP32是一款功能强大的无线单片机，广泛应用于物联网（IoT）设备中。随着物联网设备的普及，安全问题变得越来越重要。本节将详细介绍ESP32的安全特性，包括硬件安全特性、软件安全特性以及如何在实际项目中应用这些特性来保护设备和数据的安全。
2.硬件安全特性
2.1.安全启动
ESP32支持安全启动功能，确保设备在启动时只运行经过验证的固件。安全启动通过使用数字签名来验证固件的完整性，防止未经授权的固件运行。
2.1.1.安全启动过程
生成私钥和公钥：使用OpenSSL工具生成RSA密钥对。
签名固件：使用私钥对固件进行签名。
烧录固件：将签名后的固件和公钥烧录到ESP32。
启用安全启动：在ESP32的启动配置中启用安全启动功能。
2.1.2.生成RSA密钥对
使用OpenSSL生成RSA私钥和公钥：
#生成RSA私钥
opensslgenpkey-algorithmRSA-outprivate_key.pem-pkeyoptrsa_keygen_bits:2048
#从私钥中提取公钥
opensslrsa-inprivate_key.pem-pubout-outpublic_key.pem
2.1.3.签名固件
签名固件的步骤如下：
生成签名：使用私钥对固件进行签名。
烧录固件：将签名后的固件烧录到ESP32。
#生成固件签名
espsecure.pysign_data--keyfileprivate_key.pem--outputsigned_firmware.binfirmware.bin
#烧录固件
esptool.py--chipesp32--port/dev/ttyUSB0--baud921600write_flash0x10000signed_firmware.bin
2.1.4.启用安全启动
在menuconfig中启用安全启动功能：
打开menuconfig：
idf.pymenuconfig
导航到SecurityFeatures-SecureBoot。
选择SecureBootV2并保存配置。
2.2.闪存加密
ESP32支持闪存加密功能，确保存储在闪存中的数据不被未授权访问。闪存加密使用AES-128算法对数据进行加密。
2.2.1.闪存加密过程
生成加密密钥：使用ESP32工具生成AES-128密钥。
烧录密钥：将密钥烧录到ESP32。
启用闪存加密：在ESP32的启动配置中启用闪存加密功能。
2.2.2.生成加密密钥
生成AES-128密钥：
#生成AES-128密钥
esptool.pygenerate_flash_encryption_keykey.bin
2.2.3.烧录密钥
将密钥烧录到ESP32：
#烧录密钥
esptool.py--chipesp32--port/dev/ttyUSB0--baud921600write_flash0x0key.bin
2.2.4.启用闪存加密
在menuconfig中启用闪存加密功能：
打开menuconfig：
idf.pymenuconfig
导航到SecurityFeatures-FlashEncryption。
选择Enabled并保存配置。
2.3.安全密钥存储
ESP32提供了安全的密钥存储功能，可以存储敏感数据，如Wi-Fi密码、API密钥等。这些数据存储在内部的eFuses中，确保数据的安全性。
2.3.1.存储密钥
使用esp_efuse工具存储密钥：
#存储密钥到eFuses
esp_efuse.pyburn_keyBLOCK1key.binXTS_AES_128
2.3.2.读取密钥
读取存储在eFuses中的密钥：
#includeesp_efuse.h
#includeesp_log.h
staticconstchar*TAG=EFUSE_EXAMPLE;
voidread_efuse_key(){
uint8_tkey[16];
esp_err_tret=esp_efuse_read_key(key,ESP_EFUSE_KEY_PURPOSE_XTS_AES_128_1,1);
if(ret==ESP_OK){
ESP_LOGI(TAG,Keyread