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SAME54安全特性与加密引擎
1.安全特性概述
SAME54系列单片机在安全特性方面表现出色，特别是在嵌入式系统和物联网应用中，安全性和数据保护至关重要。SAME54系列内置了多种安全机制和加密引擎，以确保数据的完整性、保密性和系统运行的安全性。这些安全特性包括但不限于：
硬件加密引擎：支持多种加密算法，如AES、SHA、TRNG等。
安全启动：确保单片机从受保护的代码开始运行。
安全存储：提供受保护的存储区域，防止未经授权的访问。
认证机制：支持多种认证方式，确保设备的身份验证。
防火墙机制：防止外部攻击，保护内部资源。
2.硬件加密引擎
2.1AES（高级加密标准）
AES是一种对称加密算法，广泛用于数据加密和解密。SAME54系列内置了硬件AES引擎，可以显著提高加密操作的性能和安全性。
2.1.1原理
AES算法通过一系列复杂的数学变换将明文数据转换为密文数据。这些变换包括替换、置换和混合操作，确保数据在传输过程中的安全性和保密性。
2.1.2使用方法
初始化AES引擎：配置AES模块的控制寄存器，设置加密模式（如ECB、CBC等）。
加载密钥：将密钥加载到AES模块的密钥寄存器。
加载明文：将明文数据加载到数据寄存器。
启动加密操作：通过控制寄存器启动加密操作。
获取密文：加密完成后，从数据寄存器中读取密文数据。
2.1.3代码示例
以下是一个使用SAME54AES硬件引擎进行数据加密的示例代码：
#includesam.h
#includeaes.h
//定义密钥和明文数据
uint8_tkey[16]={0x2b,0x7e,0x15,0x16,0x28,0xae,0xd2,0xa6,0xab,0xf7,0x15,0x88,0x09,0xcf,0x4f,0x3c};
uint8_tplaintext[16]={0x32,0x43,0xf6,0xa8,0x88,0x5a,0x30,0x8d,0x31,0x31,0x98,0xa2,0xe0,0x37,0x07,0x34};
uint8_tciphertext[16];
//初始化AES模块
voidAES_Initialize(){
//使能AES模块时钟
MCLK-APBCMASK.bit.AESC_=1;
//配置AES模式为ECB
AES-CTRLA.bit.CIPHERKEY=0;
AES-CTRLA.bit.CIPHER=AES_CIPHER_AES128_Val;
AES-CTRLA.bit.CIPHERMODE=AES_CIPHERMODE_ECB_Val;
//加载密钥
for(inti=0;i16;i++){
AES-KEY[i]=key[i];
}
}
//进行AES加密
voidAES_Encrypt(uint8_t*plaintext,uint8_t*ciphertext){
//加载明文数据
for(inti=0;i16;i++){
AES-DATAIN[i]=plaintext[i];
}
//启动加密操作
AES-CTRLA.bit.START=1;
//等待加密完成
while(AES-INTFLAG.bit.DONE==0);
//获取密文数据
for(inti=0;i16;i++){
ciphertext[i]=AES-DATAOUT[i];
}
}
intmain(){
//初始化AES模块
AES_Initialize();
//进行AES加密
AES_Encrypt(plaintext,ciphertext);
//输出密文
for(inti=0;i16;i++){
printf(%02x,ciphertext[i]);
}
return0;
}
2.2SHA（安全散列算法）
SHA是一种哈希函数，用于生成数据的固定长度摘要，广泛用于数据完整性校验和数字签名。SAME54系列内置了硬件SHA引擎，