STM32单片机安全机制详解:加密、解密、认证,守护数据安全

发布时间: 2024-07-02 14:42:41 阅读量: 179 订阅数: 99
![STM32单片机安全机制详解:加密、解密、认证,守护数据安全](https://img-blog.csdnimg.cn/20191105183454149.jpg) # 1. STM32安全机制概述** STM32单片机集成了全面的安全机制,为设备和数据提供保护。这些机制包括加密、解密、认证和安全启动。通过利用这些功能,开发人员可以创建高度安全的嵌入式系统,保护其免受未经授权的访问和恶意攻击。 本章将介绍STM32安全机制的概述,包括其功能、优势和应用。我们将探讨加密和解密机制,了解对称和非对称加密算法之间的区别。此外,我们还将介绍认证机制,包括数字签名和消息认证码(MAC),以及它们在确保数据完整性和真实性中的作用。 # 2. 加密与解密机制 加密和解密是保护数据安全的核心技术,STM32单片机提供了多种加密和解密算法,满足不同安全需求。 ### 2.1 对称加密算法 对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密,常见的对称加密算法包括 AES 和 DES。 #### 2.1.1 AES算法 AES(高级加密标准)是一种分组密码算法,支持 128 位、192 位和 256 位密钥长度。AES 算法具有高安全性、高效率和易于实现等优点,广泛应用于数据加密领域。 ```c // AES 加密函数 int aes_encrypt(const uint8_t *plaintext, uint8_t *ciphertext, const uint8_t *key, int key_len) { // 初始化 AES 上下文 AES_KEY aes_key; if (AES_set_encrypt_key(key, key_len * 8, &aes_key) != 0) { return -1; } // 加密数据 AES_encrypt(plaintext, ciphertext, &aes_key); return 0; } ``` **逻辑分析:** * `AES_set_encrypt_key()` 函数设置 AES 加密密钥。 * `AES_encrypt()` 函数执行 AES 加密操作。 **参数说明:** * `plaintext`:明文数据指针。 * `ciphertext`:密文数据指针。 * `key`:加密密钥指针。 * `key_len`:加密密钥长度(以字节为单位)。 #### 2.1.2 DES算法 DES(数据加密标准)是一种分组密码算法,支持 56 位密钥长度。DES 算法安全性较低,但由于其简单易用,仍然在一些 legacy 系统中使用。 ```c // DES 加密函数 int des_encrypt(const uint8_t *plaintext, uint8_t *ciphertext, const uint8_t *key) { // 初始化 DES 上下文 DES_key_schedule key_schedule; DES_set_key_unchecked((const_DES_cblock *)key, &key_schedule); // 加密数据 DES_ecb_encrypt((const_DES_cblock *)plaintext, (DES_cblock *)ciphertext, &key_schedule, DES_ENCRYPT); return 0; } ``` **逻辑分析:** * `DES_set_key_unchecked()` 函数设置 DES 加密密钥。 * `DES_ecb_encrypt()` 函数执行 DES 加密操作。 **参数说明:** * `plaintext`:明文数据指针。 * `ciphertext`:密文数据指针。 * `key`:加密密钥指针。 ### 2.2 非对称加密算法 非对称加密算法使用一对密钥,一个公钥和一个私钥,公钥用于加密,私钥用于解密。非对称加密算法具有密钥管理灵活、安全性高的优点。 #### 2.2.1 RSA算法 RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是一种非对称加密算法,支持任意长度的密钥。RSA 算法安全性较高,但加密和解密速度较慢。 ```c // RSA 加密函数 int rsa_encrypt(const uint8_t *plaintext, uint8_t *ciphertext, const uint8_t *public_key, int key_len) { // 初始化 RSA 上下文 RSA *rsa = RSA_new(); if (rsa == NULL) { return -1; } // 导入公钥 if (RSA_set0_key(rsa, BN_bin2bn(public_key, key_len, NULL), BN_bin2bn(public_key + key_len, key_len, NULL)) != 1) { RSA_free(rsa); return -1; } // 加密数据 int encrypted_len = RSA_public_encrypt(RSA_size(rsa), plaintext, ciphertext, rsa, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING); if (encrypted_len == -1) { RSA_free(rsa); return -1; } RSA_free(rsa); return encrypted_len ```
corwn 最低0.47元/天 解锁专栏
买1年送3月
点击查看下一篇
profit 百万级 高质量VIP文章无限畅学
profit 千万级 优质资源任意下载
profit C知道 免费提问 ( 生成式Al产品 )

相关推荐

Big黄勇

硬件工程师
广州大学计算机硕士,硬件开发资深技术专家,拥有超过10多年的工作经验。曾就职于全球知名的大型科技公司,担任硬件工程师一职。任职期间负责产品的整体架构设计、电路设计、原型制作和测试验证工作。对硬件开发领域有着深入的理解和独到的见解。
专栏简介
专栏标题:32位单片机 stm32 本专栏深入探讨了 STM32 单片机的各个方面,从基础知识到高级应用。它涵盖了时钟系统、外设接口、中断机制、DMA 传输、定时器应用、看门狗机制、低功耗模式、调试技巧、项目实战、RTOS 应用、网络通信、图形显示、电机控制、传感器接口、电源管理、安全机制、故障诊断、性能优化和嵌入式 Linux 应用。通过深入浅出的讲解和丰富的实战案例,本专栏旨在帮助读者从新手成长为 STM32 单片机开发大师,解锁无限可能。

专栏目录

最低0.47元/天 解锁专栏
买1年送3月
百万级 高质量VIP文章无限畅学
千万级 优质资源任意下载
C知道 免费提问 ( 生成式Al产品 )

最新推荐

数据备份与恢复全攻略:保障L06B数据安全的黄金法则

![数据备份与恢复全攻略:保障L06B数据安全的黄金法则](https://colaborae.com.br/wp-content/uploads/2019/11/backups.png) # 摘要 随着信息技术的快速发展,数据备份与恢复已成为保障信息安全的重要措施。本文系统地阐述了数据备份与恢复的理论基础、策略选择、工具技术实践、深度应用、自动化实施及数据安全合规性等方面。在理论层面,明确了备份的目的及恢复的必要性,并介绍了不同备份类型与策略。实践部分涵盖了开源工具和企业级解决方案,如rsync、Bacula、Veritas NetBackup以及云服务Amazon S3和AWS Glac

纳米催化技术崛起:工业催化原理在材料科学中的应用

![工业催化原理PPT课件.pptx](https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-04/imagenes/tema04-07.png) # 摘要 纳米催化技术是材料科学、能源转换和环境保护领域的一个重要研究方向,它利用纳米材料的特殊物理和化学性质进行催化反应,提升了催化效率和选择性。本文综述了纳米催化技术的基础原理,包括催化剂的设计与制备、催化过程的表征与分析。特别关注了纳米催化技术在材料科学中的应用,比如在能源转换中的燃料电池和太阳能转化技术。同时,本文也探讨了纳米催化技术在环境保护中的应用,例如废气和废水处理。此外,本文还概述了纳米催化技术的最新研

有限元软件选择秘籍:工具对比中的专业视角

![《结构力学的有限元分析与应用》](https://opengraph.githubassets.com/798174f7a49ac6d1a455aeae0dff4d448be709011036079a45b1780fef644418/Jasiuk-Research-Group/DEM_for_J2_plasticity) # 摘要 有限元分析(FEA)是一种强大的数值计算方法,广泛应用于工程和物理问题的仿真与解决。本文全面综述了有限元软件的核心功能,包括几何建模、材料属性定义、边界条件设定、求解器技术、结果后处理以及多物理场耦合问题的求解。通过对比不同软件的功能,分析了软件在结构工程、流

【服务器启动障碍攻克】:一步步解决启动难题,恢复服务器正常运转

![【服务器启动障碍攻克】:一步步解决启动难题,恢复服务器正常运转](https://community.tcadmin.com/uploads/monthly_2021_04/totermw_Bbaj07DFen.png.7abaeea94d2e3b0ee65d8e9d785a24f8.png) # 摘要 服务器启动流程对于保证系统稳定运行至关重要,但启动问题的复杂性常常导致系统无法正常启动。本文详细探讨了服务器启动过程中的关键步骤,并分析了硬件故障、软件冲突以及系统文件损坏等常见的启动问题类型。通过诊断工具和方法的介绍,本文提出了针对性的实践解决方案,以排查和修复硬件问题,解决软件冲突,

【通信接口设计】:单片机秒表与外部设备数据交换

![【通信接口设计】:单片机秒表与外部设备数据交换](https://community.st.com/t5/image/serverpage/image-id/37376iD5897AB8E2DC9CBB/image-size/large?v=v2&px=999) # 摘要 本文详细探讨了单片机通信接口的设计原理、实现和测试。首先概述了单片机通信接口的基础理论,包括常见的接口类型、通信协议的基础理论和数据传输的同步与控制。接着,针对单片机秒表的设计原理与实现进行了深入分析,涵盖了秒表的硬件与软件设计要点,以及秒表模块与单片机的集成过程。文章还着重讲解了单片机秒表与外部设备间数据交换机制的制

网络监控新视界:Wireshark在网络安全中的15种应用

![wireshark抓包分析tcp三次握手四次挥手详解及网络命令](https://media.geeksforgeeks.org/wp-content/uploads/20240118122709/g1-(1).png) # 摘要 Wireshark是一款功能强大的网络协议分析工具,广泛应用于网络监控、性能调优及安全事件响应等领域。本文首先概述了Wireshark的基本功能及其在网络监控中的基础作用,随后深入探讨了Wireshark在流量分析中的应用,包括流量捕获、协议识别和过滤器高级运用。接着,本文详细描述了Wireshark在网络安全事件响应中的关键角色,重点介绍入侵检测、网络取证分

【Windows网络安全性】:权威解密,静态IP设置的重要性及安全配置技巧

![【Windows网络安全性】:权威解密,静态IP设置的重要性及安全配置技巧](https://4sysops.com/wp-content/uploads/2022/04/Disabling-NBT-on-a-network-interface-using-GUI-1.png) # 摘要 网络安全性和静态IP设置是现代网络管理的核心组成部分。本文首先概述了网络安全性与静态IP设置的重要性,接着探讨了静态IP设置的理论基础,包括IP地址结构和网络安全性的基本原则。第三章深入讨论了在不同环境中静态IP的配置步骤及其在网络安全中的实践应用,重点介绍了安全增强措施。第四章提供了静态IP安全配置的

自动化三角形问题边界测试用例:如何做到快速、准确、高效

![自动化三角形问题边界测试用例:如何做到快速、准确、高效](https://www.pcloudy.com/wp-content/uploads/2021/06/Components-of-a-Test-Report-1024x457.png) # 摘要 本文全面探讨了自动化测试用例的开发流程,从理论基础到实践应用,重点研究了三角形问题的测试用例设计与边界测试。文章详细阐述了测试用例设计的原则、方法以及如何利用自动化测试框架来搭建和实现测试脚本。进一步,本文描述了测试用例执行的步骤和结果分析,并提出了基于反馈的优化和维护策略。最后,文章讨论了测试用例的复用、数据驱动测试以及与持续集成整合的

【Vim插件管理】:Vundle使用指南与最佳实践

![【Vim插件管理】:Vundle使用指南与最佳实践](https://opengraph.githubassets.com/3ac41825fd337170b69f66c3b0dad690973daf06c2a69daca171fba4d3d9d791/vim-scripts/vim-plug) # 摘要 Vim作为一款功能强大的文本编辑器,在程序员中广受欢迎。其插件管理机制则是实现个性化和功能扩展的关键。本文从Vim插件管理的基础知识讲起,详细介绍了Vundle插件管理器的工作原理、基础使用方法以及高级特性。紧接着,通过实践章节,指导读者如何进行Vundle插件的配置和管理,包括建立个

【SAP-SRM性能调优】:系统最佳运行状态的维护技巧

![【SAP-SRM性能调优】:系统最佳运行状态的维护技巧](https://mindmajix.com/_next/image?url=https:%2F%2Fcdn.mindmajix.com%2Fblog%2Fimages%2Fsap-srm-work-071723.png&w=1080&q=75) # 摘要 随着企业资源管理系统的广泛应用,SAP-SRM系统的性能优化成为确保业务高效运行的关键。本文全面介绍了SAP-SRM系统的基础架构、性能评估与监控、系统配置优化、系统扩展与升级,以及性能调优的案例研究。通过分析关键性能指标、监控工具、定期评估流程、服务器和数据库性能调优,以及内存

专栏目录

最低0.47元/天 解锁专栏
买1年送3月
百万级 高质量VIP文章无限畅学
千万级 优质资源任意下载
C知道 免费提问 ( 生成式Al产品 )