AVR231-AES 自举程序

AVR231：AES自举程序是Microchip发布的一项应用笔记，主要介绍如何在具备自举程序功能的AVR单片机上安全更新固件。它利用了高级加密标准（AES），这是一种广泛使用的对称密钥加密方法，通过加密固件来确保数据传输的安全性。本知识点将详细介绍自举程序的特性、工作原理、配置方法以及安全更新固件的过程。 自举程序适用于具备自举功能的AVR单片机，并且这些单片机至少应拥有1KB SRAM。它支持固件和敏感数据的安全传输，适用于基于AVR的应用。该程序包括一系列可配置的应用程序示例，使得用户能够加密二进制文件和数据，创建目标自举程序，并将加密后的文件下载到目标设备中。 使用AES加密标准时，可以选择128位、192位或256位密钥长度进行加密。AES自举程序能够在2KB存储空间内适应，并且在64KB应用程序、115200波特率和3.69MHz目标频率条件下，典型更新时间分别大约为27秒（AES128）、30秒（AES192）和33秒（AES256）。 程序可以被直接评估在ATmega328PB Xplained Mini开发板上。测试表明，只需进行少量更改甚至无需更改，固件就可以适用于多种AVR系列的单片机，包括但不限于ATmega8/16/162/169/32/64/128/256、ATmega168PA和ATmega328PB。 自举程序的功能与特点包括： 1. 支持固件的加密和解密，以安全地传输到目标设备。 2. 支持128位、192位和256位密钥的AES加密。 3. AES自举程序对2KB存储空间有良好的适应性。 4. 能够在特定条件下完成固件更新，更新时间与AES密钥长度相关。 加密和解密过程是自举程序的核心。AES加密算法将明文转换为密文，而解密过程则将密文转换回明文。在加密和解密过程中，密钥扩展（Key Expansion）是一个重要环节，它为加密和解密过程生成一系列特定的轮密钥（Round Key）。密码块链接（CBC）是一种常见的加密模式，它通过将每个加密块与前一个加密块的输出链接起来，从而提高安全性。 自举程序的软件实现涉及使用各种PC端应用程序，如GenTemp、Create和Update，这些工具分别用于生成临时文件、创建加密文件和更新目标设备。AVR单片机的自举程序功能支持在不同的开发环境中设置和使用，包括Atmel Studio和IAR Embedded Workbench。为确保加密数据的安全性，密钥和头文件被安全地存储在单片机内部，不可通过外部加密数据重新生成。 硬件设置部分描述了如何连接ATmega328PB Xplained Mini工具包以及如何进行编程和调试。该自举程序项目包含了项目文件、密钥和头文件以及Atmel Studio和IAR的相应设置。安装自举程序过程中，用户需按照说明进行操作，确保程序能够正确地被嵌入单片机中。性能部分描述了自举程序在实际运行时的性能表现，包括加密和解密所需的时间等。 应用笔记的最后部分提供了总结，并指导用户从Atmel START平台获取源代码，以及参考相关资料和版本历史。此外，文档还提供了Microchip的联系方式，包括产品变更通知、客户支持、器件代码保护功能、法律声明、商标和质量管理体系等信息，方便用户在需要时能够获得相关帮助和支持。 AVR231：AES自举程序是一项综合性的技术文档，它不但介绍了如何安全地更新AVR单片机的固件，还详细阐述了使用AES加密标准来保护固件和敏感数据的方法，为硬件开发者提供了一个相对安全且便捷的固件更新解决方案。