什么是Secure Boot以及三种模式

S32K3的安全启动用于确保设备仅使用受原始设备制造商（OEM）信任的软件进行启动。当设备复位后启动，HSE安全子系统将会检查软件片段的有效性，若检查有效，则设备将启动，否则将执行相应制裁。

Secure boot简介

Secure Boot是验证应用域内的一个/多个应用CPU子系统执行的一个/多个应用程序映像的完整性和真实性（多应用核和多内存段），验证策略由用户定义，包括：被验证的内容、验证方式、验证结果分析处理。

三种Secure boot模式

共有三种安全启动，如表1：

基本安全启动（BSB）：通过解析APPBL头，确定APPBL代码的起始地址和大小。

高级安全启动方式（ASB）：使用SMR（Secure Memory Region）和CR（Core Reset）实现的。

基于SHE的安全启动（SSB）：同样是使用SMR以及CR实现，其与ASB不同的是这种安全启动模式只使用SMR#0和CR#0，是ASB的一种特殊用法。

表1 安全启动的区别

在介绍安全启动模式之前，给大家介绍APPBL、SMR、CR是什么？如图1所示，APPBL主要提供APP起始地址、APP内容大小、认证标签。

图1 APPBL介绍

如图 2所示，SMR是一段安全内存区域的描述符，描述需要验证内容的起始地址、大小、验证内容的方式（MAC/SIGN）等。

图2 SMR介绍CR表指的是内核复位表，该表关联对应的Core与最多8个SMR关联起来，关联的SMR验证成功，HSE将释放对应的Core，使其正常运行App程序；验证失败则进行相应的制裁：禁用密钥、复位内核等。

（一） 基础安全启动模式 – BSB

如图 3所示，BSB是一种简化的启动方式，与ASB不同，不基于SMR；

① 在使能安全启动功能之前，进行相应的配置；

② 使用AES-GMAC、密钥为ADK/P，计算GMAC；

③ 把计算出来的MAC码存储在flash中，作为初始值；

④ 使能安全启动功能，并执行复位；

⑤ 复位后，进入安全启动流程，同样执行②，把计算结果和初始值对比验证；

⑥ 验证结果一致则执行APP代码，否则进入recovery模式。

图 3 基础安全启动模式（二） 高级安全启动模式 - ASB如图 4所示，ASB是通过SMR和CR表实现，并支持多种认证方案（MAC、Sign）来验证App映像：

① 在使能安全启动功能之前，进行相应的配置；

② 格式化NVM和RAM的密钥，并导入需要用到的对称/非对称的密钥；

③ 安装SMR和CR表：

SMR：验证内容的起始地址，大小、验证方式、验证密钥、验证tag存储位置等；

CR：关联需要验证的SMR、复位地址、制裁方式等。

④ 根据SMR配置，执行相应计算方式（MAC/Sign），把计算结果存储在对应得位置；

⑤ 使能安全启动功能，并执行复位；

⑥ 复位后，进入安全启动流程，启动流程中把计算结果和初始值对比验证；

⑦ 验证结果一致则执行APP代码，否则执行CR定义的制裁。

图 4 高级安全启动

（三） 基于SHE安全启动模式 – SSB（ASB）

如图 5所示，SSB和ASB的启动流程是很相似的，异同点如下：

① HSE固件同样通过使用SMR和CR表来进行执行SSB的启动；

② SSB是ASB的一种特殊用法，与ASB的区别：

SSB只是用SMR#0；

密钥使用的是SHE BOOT_MAC_KEY；

校验方式是CMAC。

图 5 基于SHE安全启动模式

以上内容讲解了S32K3 SecureBoot的全部内容，主要介绍了什么是Secure Boot以及三种模式，也便于后续大家需要用到S32K3的安全启动，奠定一定的基础。

审核编辑：彭静