简介：本文探讨了基于STM32微控制器的AES（高级加密标准）加密技术实现方法，包括硬件加速器的应用和软件编程技巧。
### STM32的AES加密知识点
#### 一、引言
STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能、低功耗的32位微控制器系列。随着物联网技术的发展，数据安全成为了越来越重要的议题，而加密算法在保护数据安全方面扮演着至关重要的角色。其中，高级加密标准（Advanced Encryption Standard, AES）作为一种广泛使用的对称加密算法，在STM32平台上得到了很好的支持。本段落将详细介绍STM32中的AES加密功能及其应用。
#### 二、STM32 Cryptographic Library简介
STM32 Cryptographic Library (STM32-CRYP-LIB) 是由ST官方提供的一个软件库，用于实现多种加密算法，包括AES、Triple DES、HASH（如MD5、SHA-1等）、随机数生成器、RSA签名以及椭圆曲线密码学（ECC）等。这个库支持的算法模式非常全面，例如对于AES来说，支持ECB (Electronic Codebook Mode)、CBC (Cipher-Block Chaining)、CTR (CounTer Mode)、CCM (Counter with CBC-MAC)、GCM (Galois Counter Mode)、CMAC（基于密码的消息认证码）和 KEYWRAP等。
#### 三、STM32的AES加密详解
##### 1. AES算法概述
AES是一种对称密钥加密算法，被广泛认为是最安全的加密算法之一。根据密钥长度的不同，AES分为AES-128、AES-192和AES-256三种类型，其中数字代表密钥的长度（比特）。在STM32上支持多种工作模式，下面详细介绍几种主要的工作模式：
- **ECB模式**：电子密码本模式，是一种最简单的加密方式，每个数据块独立加密。
- **CBC模式**：密码块链接模式，前一个数据块的加密结果会影响后一个数据块的加密过程。
- **CTR模式**：计数器模式，使用一个计数器替代了传统的IV（初始化向量），可以实现并行加密。
- **CCM模式**：计数器与CBC-MAC结合的模式，同时提供了加密和消息完整性检查的功能。
- **GCM模式**：伽罗瓦计数器模式，也是一种提供加密和消息完整性的模式，性能优于CCM。
- **CMAC模式**：基于密码的消息认证码，主要用于消息认证而非加密。
- **KEYWRAP模式**：一种用于加密密钥的安全方法。
##### 2. AES库函数
STM32-CRYP-LIB为AES算法提供了丰富的函数接口，使得开发者能够方便地实现各种加密需求。以下是一些关键的AES库函数示例：
- **AES_AAA_Encrypt_Init()**：初始化加密上下文。
- **AES_AAA_Encrypt_Append()**：添加待加密的数据。
- **AES_AAA_Encrypt_Finish()**：完成加密操作并获取加密结果。
- **AES_AAA_Decrypt_Init()**：初始化解密上下文。
- **AES_AAA_Decrypt_Append()**：添加待解密的数据。
- **AES_AAA_Decrypt_Finish()**：完成解密操作并获取解密结果。
这些函数允许用户通过一系列步骤来完成加密或解密操作，从而实现更高效、灵活的应用程序设计。
##### 3. 示例代码
下面是一个使用STM32-CRYP-LIB实现AES-128 ECB模式加密的基本示例代码：
```c
#include
// 初始化AES上下文
void AES_Initialize(AES_HandleTypeDef *haes)
{
AES_AAA_Encrypt_Init(haes, AES_MODE_ECB, 16, key, NULL);
}
// 加密数据
void AES_EncryptData(uint8_t *plaintext, uint8_t *ciphertext, uint32_t len, AES_HandleTypeDef *haes)
{
AES_AAA_Encrypt_Append(haes, len, plaintext);
AES_AAA_Encrypt_Finish(haes, len, ciphertext);
}
// 示例使用
int main(void)
{
uint8_t key[16] = {0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x1f};
uint8_t plaintext[16] = This is a test.;
uint8_t ciphertext[16];
AES_HandleTypeDef hAes;
AES_Initialize(&hAes
5星
