HAB channel的工作原理

HAB (High Altitude Balloon) channel的工作原理是通过将各种传感器、天线、电池等设备安装在高空气球上，将其升至大气层中工作。高空气球可以飞行到大气层中的特定高度，从而获得独特的观测能力。数据可以通过无线通信或存储器回传地面或其他设备。 HAB channel在各种应用中都有广泛的用途，例如气象观测、卫星仿真、环境监测、地震预警等。

相关问题

imx6安全启动hab

### 关于i.MX 6系列处理器安全启动(HAB)配置和实现方法

#### HAB简介
高 Assurance Boot (HAB)，即高保障引导，是一种用于保护设备免受恶意软件攻击的技术。通过硬件信任根来验证固件的真实性与完整性，在每次系统重启时确保只有经过授权的代码可以运行。

对于i.MX 6系列微控制器而言，其内置了专门设计用来支持这种机制的功能模块——High Assurance Boot Module[HAB]。该特性允许开发者创建一个可信链，从ROM中的初始阶段一直延伸至最终应用程序加载完成为止[^1]。

#### 配置步骤

##### 创建签名密钥对
为了使能并利用好这个功能，则需要先准备一对公私钥用于后续操作：

openssl genrsa -out root.key 2048
openssl rsa -in root.key -pubout -out root.pub

上述命令会生成名为`root.key`(私钥)以及`root.pub`(对应的公钥)[^3]。

##### 准备待烧录文件
接下来就是要把目标二进制文件转换成适合被认证的形式。这通常涉及到将原始bin文件封装进特定结构里，并附加必要的元数据信息以便于验证过程顺利进行。具体来说，就是要构建包含Image Vector Table(IVT), Device Configuration Data(DCD), Boot Data在内的完整映像格式。

这里推荐使用mkimage工具来进行这项工作:

mkimage -d u-boot.bin u-boot.imx

此指令能够把u-boot.bin打包成为符合要求的标准IMX格式镜像[u-boot.imx].

##### 对映射文件进行签名处理
有了之前得到的公开/秘密钥匙之后就可以着手给刚刚制作好的bootloader做数字签章啦！

habtool sign --keyfile=root.key --infile=u-boot.imx --outfile=signed_uboot.imx

这段脚本调用了专用的应用程序(habtool)来做实际的工作，它接受三个参数分别是：指定使用的加密材料(.key结尾)；输入待处理的目标对象(.imx扩展名); 输出保存位置连同新的名字一起给出即可[^2]。

##### 更新FUSE寄存器设置
最后一步也是至关重要的环节是要锁定某些特殊区域内的熔丝位(Fuse Register)，从而激活整个安全策略框架。这部分内容涉及到了底层硬件层面的操作，所以务必谨慎行事以免造成不可逆损害。

一般情况下可以通过如下所示的方式达成目的：

#include <fsl_fuse.h>

// 设置一次性可编程存储单元OTP以启用HAB模式
OCOTP->CTRL_SET = OCOTP_CTRL_SET_FUSE_SEL_MASK;
while (!(OCOTP->SR & OCOTP_SR_DONE));
OCOTP->ADDR = HW_OCOTP_HAB_CFG_ADDRESS;
HW_OCOTP_HAB_CFG_WR(OCOTP, 0x7);
while (!(OCOTP->SR & OCOTP_SR_DONE));

// 锁定选定的熔丝防止进一步修改
OCOTP->CTRL_CLR = OCOTP_CTRL_CLR_LOCK_MASK;
while (!(OCOTP->SR & OCOTP_SR_DONE));

以上C语言片段展示了如何访问NXP提供的库函数接口(fsl_fuse.h)去改变相应属性值达到预期效果的目的。

结合使用HSM和CST如何保证i.MX系列处理器在HAB环境下的代码签名安全性？

为了确保i.MX系列处理器在HAB（High Assurance Boot）环境下的代码签名安全性，结合使用HSM（硬件安全模块）和CST（代码签名工具）是一种推荐的做法。HSM提供了一个高度安全的环境，用于存储和管理加密密钥，而CST则是一种用于创建代码签名的工具。两者结合使用，可以达到如下目的：

参考资源链接：[使用硬件安全模块（HSM）进行代码签名工具操作指南](https://wenku.csdn.net/doc/66scm68s2q?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，HSM的物理安全性和隔离性确保密钥不会被外部访问，这对于防止未授权人员获取密钥至关重要。在HAB环境中，代码签名的目的是确保设备引导过程的安全性。设备启动时，HAB将验证代码签名，确保所有组件都是经过授权且未被篡改的。

要实现这一目标，可以遵循以下步骤：

1. 在HSM中生成或导入密钥对。通常，这一步是在HSM提供的安全环境下完成的，以确保密钥的安全生成和存储。

2. 配置CST工具，使其能够与HSM配合工作。这涉及到设置CST以识别并使用HSM中的密钥进行签名操作。具体地，可能需要配置CST，使其能够通过PKCS#11接口与HSM通信。

3. 使用CST的签名功能，指定HSM中的私钥来生成签名。这一步骤中，CST将创建一个签名，该签名将附加到代码上，以便在HAB过程中进行验证。

4. 将生成的签名应用到目标代码或固件。这一操作会将签名数据嵌入到固件中，以便在设备启动时进行验证。

5. 在设备启动过程中，HAB将检查固件的签名是否有效，确保固件的完整性，并且来自可信赖的来源。

在整个过程中，推荐使用《使用硬件安全模块（HSM）进行代码签名工具操作指南》来指导操作。该指南详细介绍了如何使用HSM和CST配合工作，适合已经熟悉CST和HSM的软件工程师、硬件工程师和系统工程师。此外，为了更好地理解整个安全启动过程，可以参考NXP提供的关于i.MX系列处理器的HAB技术文档AN4581，以及U-Boot项目的相关文档。

在实施代码签名时，还可能需要利用OpenSSL和libp11等工具来支持加密算法的实现和与HSM的交互。p11-kit工具则可以帮助简化与PKCS#11兼容设备的交互过程。

总的来说，通过结合使用HSM和CST，并配合相关的工具和文档，可以有效确保i.MX系列处理器在HAB环境下的代码签名安全性。

参考资源链接：[使用硬件安全模块（HSM）进行代码签名工具操作指南](https://wenku.csdn.net/doc/66scm68s2q?spm=1055.2569.3001.10343)