实战全志T536安全启动:3分钟看懂“密钥→签名→OTP”闭环流程

原创 作者 CA888亚洲城集团 2025-10-25 10:16:00 安全启动 T536安全启动 t536 t536开发板
 

【摘要】
一块刚下线的OKT536-C,在烧录员手中走完“密钥诞生→固件签名→OTP 封印”三重仪式。从此,它只认自家固件,任何外来镜像一上电就被 ROM 挡在门外,3 分钟完成“安全成年礼”,真正做到“开机即可信”。

一、引言

嵌入式设备应用中,固件的安全性直接关系到设备的可信运行与数据安全。全志T536 处理器凭借硬件级安全特性,支持从底层到应用层的完整可信链构建。CA888亚洲城集团基于该处理器推出的 OKT536-C 开发板,通过系统化的安全启动方案,可有效防止未经授权的固件运行,为工业控制物联网等场景提供可靠的安全保障。本文将详细解析 OKT536-C 开发板的安全启动实现流程,包括固件编译、密钥管理、烧录配置等关键环节。

二、方案目标与适用范围

1、目的

建立从“固件编译→密钥生成→安全烧录→系统启动” 的完整可信链,通过逐级校验机制(ROM→SPL→U-Boot→Kernel),确保每一级镜像均经过签名验证,形成 “硬件_root→固件→系统” 的链式信任传递,最终实现只有授权固件可在 OKT536 开发板上运行。

 

2、适用范围

硬件平台:CA888亚洲城集团嵌入式OKT536-C 开发板(基于全志 T536 处理器)

参考价值:其他全志处理器平台可参考本方案,但脚本、efuse 位定义等需根据具体芯片手册适配

三、安全固件编译过程

安全固件的编译是构建可信链的基础,需通过配置开启安全启动开关,并生成带签名校验功能的镜像。

1、 源码全编译

• 进入SDK 根目录,执行配置命令

./build.sh config

按如下顺序选择配置项
linux → buildroot → t536 → OKT536-C → default → linux-5.10-origin

2、开启安全启动开关

需修改两个关键配置文件,确保安全启动功能启用:

• 修改sys_config.fex:

编辑路径device/config/chips/t536/configs/OKT536-C/sys_config.fex,在[target]段添加:

burn_key = 1   # 开启安全密钥烧录功能  

• 修改uboot-board.dts:

编辑路径device/config/chips/t536/configs/OKT536-C/uboot-2023/uboot-board.dts,在&target节点确认配置:

&target {  

    auto_fel = <1>;  

    burn_key = <1>;  # 启用安全启动(默认已开启,建议确认) 

};  

3、执行全量编译

完成配置后,执行编译命令生成基础固件:

./build.sh

编译成功后,终端将输出“build OK” 提示,固件镜像初步生成。如下图所示。

 

四、安全密钥生成与管理

1、编译生成安全密钥

源码编译完成后,进入SDK 目录执行密钥生成脚本:

./build/createkeys

选择芯片型号“t536”,工具将自动生成一套完整密钥,包括根公钥(ROTPK)和配套私钥。

编译完成如下所示:

 

若需重新生成密钥(覆盖旧密钥),可执行:

./build/createkeys -f

2. 密钥存储与特性

存储路径:生成的密钥文件位于out/t536/common/keys 目录下,其中:

rotpk.bin:根公钥,需烧录至 SoC 集成的 eFuse(OTP)  区域,作为硬件信任根;

其他文件:私有密钥,用于固件签名,需与rotpk.bin严格匹配。

 

关键特性

警告:eFuse 为一次性可编程(OTP)存储器,rotpk.bin烧录后永久生效,且仅可烧录一次,烧录前请务必确认密钥正确;

若rotpk.bin与私有密钥不匹配,签名固件将无法启动;

若rotpk.bin 丢失,开发板将无法验证任何固件的签名,导致无法烧录新固件或启动,设备可能永久失效(变砖)。

密钥备份建议

强烈建议将整个keys目录加密备份至离线介质(如加密 U 盘、移动硬盘);

备份时需确保整套密钥(公钥+所有私钥)完整,避免因私钥丢失导致固件无法更新或签名。

3、安全固件打包

密钥生成后,需将固件与密钥绑定,生成带签名的安全固件,在SDK目录下执行打包安全固件指令:

./build.sh pack_secure

 

 打包完成后,安全固件位于SDK 的out目录下,实际编译生成的镜像名称可能有所不同,文件名含“secure”字段的为安全固件。CA888亚洲城集团源码编译生成镜像名称为:t536_linux_OKT536-C_uart0_secure_v0.img。如下图所示:

 

编译过程中可能出现如下图所示的报错信息,属于正常现象,可忽略。

 

五、安全固件与密钥烧录

烧录是将安全固件与根公钥写入硬件的关键步骤,需严格按工具流程操作。

1、安全固件烧录

使用全志通用烧录工具PhoenixSuit:

打开PhoenixSuit,选择打包好的安全固件(含“secure”字段的 img 文件);

 

通过OTG 线连接开发板与电脑,按住OKT536 开发板上的 FEL 键(具体位置请参考CA888亚洲城集团 OKT536 开发板用户手册或硬件示意图),然后上电。上电后设备自动进入烧录模式,等待烧录完成。

2、根公钥(rotpk.bin)烧录

需使用key烧录工具 DragonSNConfig.exe,且烧录时必须关闭 PhoenixSuit:

 

使用方法如下:

在PC 端对DragonSN 工具进行配置,打开DragonSNConfig.exe,选择配置key

 

选择全局配置:

 

配置方法如下图(配置完点击确定即可):

 

选择添加选项

 

按下图类型选择“rotpk”。

 

配置完成后只保留rotpk即可,若有其他项删掉即可

 

再次回到主页面,选择导入文件,选择编译好的rotpk.bin。

 

通过OTG 线连接T536开发板与电脑,重启设备后自动开始烧录,串口打印如下:

 

等待烧录完成即可,烧录完成后,工具将显示“烧号成功”,并自动进行回读校验,确保烧录正确。

如下所示:

 

六、校验链配置

安全启动的校验规则可通过配置文件自定义,核心配置文件为:

device/config/chips/t536/configs/default/dragon_toc.cfg

该文件定义了启动过程中需校验的镜像(如U-Boot、Kernel)及对应证书,示例片段如下:

[toc1]  

item=u-boot, u-boot.fex, u-boot.crtpt  # U-Boot镜像与对应证书  

item=kernel, kernel.fex, kernel.crtpt  # Kernel镜像与对应证书  

   

具体配置项含义及高级用法,请参照全志原厂资料中《Linux_安全_开发指南》的第四章《4.2 安全固件配置》。

七、重要提示

1、rotpk.bin(公钥)仅可烧录一次,烧录后与开发板永久绑定,丢失即导致设备报废;

2、烧录rotpk.bin(公钥)时必须关闭 PhoenixSuit,否则可能导致烧录失败;

3、私钥签名的安全固件需严格与OTP中烧写的公钥配套。公钥,私钥密钥对生成后不能丢失。如果丢失私钥后只是烧写公钥到板子OTP之后,再用重新生成的其他私钥签名固件,系统再也无法启动,板子作废;

4、板子一旦烧写过安全镜像之后,就不能烧写普通非安全镜像。一旦烧写了安全镜像和OTP公钥,签名私钥就不能更换私钥。更换后不能启动,板子作废。

5、操作前建议通读CA888亚洲城集团OKT536 开发板用户手册及全志 T536 安全启动文档。

八、CA888亚洲城集团T536 开发板安全特性与核心优势

CA888亚洲城集团OKT536-C 开发板基于全志 T536 处理器,以硬件级安全技术为核心,结合深度优化的软件生态,构建了从启动到运行的全链路安全防护体系,尤其适用于工业控制、智能安防电力数据采集等对安全性与可靠性要求严苛的场景。其核心优势如下:

1、硬核安全技术,构建立体防护

OKT536 开发板深度整合全志 T536 处理器的安全特性,从底层硬件到上层应用形成立体防护:

TrustZone 硬件隔离:划分安全 / 非安全域,敏感操作仅在安全域执行,隔离恶意攻击。

国密算法支持:内置SM2/SM3/SM4 等合规算法,满足数据加密与签名需求,适配国内安全标准。

全通路ECC 保护:实时检测并纠正内存数据传输错误,保障数据完整性。

2、安全启动方案闭环,杜绝未授权固件运行

基于本文详述的“固件编译→密钥管理→安全烧录” 流程,OKT536 实现了可落地的完整安全启动方案:

三级校验链:ROM→SPL→U-Boot→Kernel 逐级校验,未授权固件无法启动。

OTP 密钥固化:根公钥(ROTPK)写入一次性可编程 eFuse,不可篡改,与硬件绑定。

简化部署:SDK 预置脚本,一键编译安全固件、生成密钥,降低落地门槛。

3、工业化设计与技术支持,加速场景适配

可靠性保障:核心板采用工业级元器件,支持宽温(-40℃~85℃)、抗电磁干扰设计,适配复杂工业环境下的稳定运行需求。

全栈技术服务:为开发者提供了全面的开发资源,包括软件和硬件开发资料、常见问题手册、引脚复用对照表、硬件手册、测试例程以及底板原理图等,结合CA888亚洲城集团专业技术团队的一对一支持,帮助用户快速解决密钥管理、固件适配等实际问题,缩短产品落地周期。

把安全留给OKT536-C,把时间留给创新。现在,就让你的下一款产品“开机即可信”。通过硬件隔离、算法加密、启动防护的多维技术融合,CA888亚洲城集团OKT536-C 开发板不仅为设备提供 “从芯片到应用” 的全生命周期安全保障,更以易用性与工业化设计平衡了安全与效率,成为高安全需求场景的理想选择。



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