【应用】基于Silicon Labs 的mbedTLS库函数实现CRYPTO模块加密功能应用

时间： 2019-01-29 来源：Silicon Labs

代理服务

技术支持

批量订货

AES， SHA-1和SHA-2等相关一些加密算法及其它模型算法，若直接使用代码运行，运算量非常之巨大，且占据非常多的资源。

EFM32 Gemstones的CRYPTO模块支持高效的加速加密操作，并且能够在较低的CPU开销下运行。EFM32系列32位低功耗MCU CRYPTO模块可用于AES， SHA-1和SHA-2（SHA-224和SHA-256）的硬件加速，以及用于ECC（椭圆曲线密码学）和GCM（伽罗瓦计数器模式）的模块化乘法。 CRYPTO模块可以自主执行和迭代一系列指令，以加速复杂的加密功能，如ECC，GCM和CCM。

SILICON LABS为开发者提供了CRYPTO模块的ARM mbedTLS库，在实际开发中，我们可以直接利用Simplicity Studio中提供的示例代码进行开发。通常来说，任何加密算法都可以用软件来实现，但通过硬件加速则具备更多优势，如更快的执行速度，更好的节能效果，能够减轻核心负担，节省代码空间以及良好的抗DPA攻击性。Silicon Labs 的mbedTLS库支持常见的算法加速，如AES，ECC和SHA，另外该库还支持其他算法，如：RSA，DES，3DES，MD4，MD5和RC4。

项目实施配置概要：

在项目开发中，开发人员通过使用提供的mbedTLS API函数可以高效的进行功能开发，而无需过多考虑底层加速原理。Crypto demo可以实现mbedTLS库和CRYPTO加速器的应用，在默认情况下， Simplicity Studio安装文件中可以找到mbedTLS库，具体的目录路径可参考如下：C:\SiliconLabs\SimplicityStudio\v3\developer\sdks\efm32\v2\reptile\mbedtls。

通常安装的库文件包括了多种加密算法的源文件，如AES，SHA256等。Silicon Labs提供了一个sl_crypto的附加目录，其中包含了利用CRYTPO模块的所有Silicon Labs mbedTLS功能，开发者可根据产品需求选择相应的功能。另外，mbed示例也可在开发套件安装路径中找到，如EFM32 Pearl Gecko示例的路径参考为：

C:\SiliconLabs\SimplicityStudio\v3\developer\sdks\efm32\v2\kits\SLSTK3401A_EFM32PG\examples。

mbedTLS库文件使用CPU内核来实现加密算法。在执行加密时， CPU会消耗较大的数据宽度与复杂的处理资源（如256位私钥）。 sl_crypto目录包含的加密函数，可通过构建的#defines功能来启用。Demo示例属性可在config-aescrypt.h文件中设置。Demo的具体配置路径为：([Properties]>[C/C+ Build]>[Settings]>[GNU ARM C Compiler]>[Symbols])。将变量更改为[zzMBEDTLS_CONFIG_FILE =“config-aescrypt.h”]，可将项目中选择功能删除。

图1 功能配置图

项目实现使用了mbedTLS库与其他Silicon Labs库，设计中需要注意，这些功能库都是以源代码形式存在于Simplicity Studio的安装目录。通常情况下，修改这些文件中的任何一个都会影响库源文件，因此原则上尽量不修改这些文件，但如需要修改，则应该注意复制保存好原始文件。

图2 代码结构框图

具体实例实施概要：

项目开发可以基于实例demo快速的展开，具体示例详细说明了库的使用说明，其中包含许多API函数的使用方法。例如，使用mbedTLS API来实现CBC。

图3 CBC流程图示意

下图为SHA256示例的部分代码流程图，该示例可以深入了解mbedTLS库的整体流程。具体应用实现可在此基础之上，进行功能丰富。　

图４代码流程图

结论：使用EFM32系列CRYPTO模块可对AES， SHA-1和SHA-2（SHA-224和SHA-256）等算法进行硬件加速，能够大大降低的CPU开销，提升产品性能。使用Simplicity Studio我们可以简单、快速使用相关驱动代码，以加速我们的研发进程。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由四月提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【应用】32位低功耗MCU EFM32系列的电流数模转换器（IDAC）应用

本应用主要介绍了如何使用Silicon Labs EFM32电流数模转换器（IDAC），并通过部分示例工程来演示其功能。 IDAC常用于提供或吸收可编程电流，实用设计中可通过软件或使用PRS功能来完成IDAC的控制。

2019-02-12 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】芯科科技提供内置16位ADC的低功耗32位MCU助力蓝牙耳机，主频高达80MHz

蓝牙耳机的系统设计需要选型一款MCU，要求尺寸小，效率高，待机功耗低。本文推荐SILICON LABS推出的低功耗32位MCU EFM32PG23B210F256IM48-C，主频高达80MHz，具有DSP指令和浮点单元，具有性能灵活的16位的数转换器。

2023-03-14 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】EFM32JG1B200低功耗32位MCU在暂态录波型故障指示器中的应用

本文提出了一种基于EFM32JG1B200低功耗32位MCU的暂态录波型故障指示器，给出了暂态录波型故障指示器设计框图，并对其进行了功耗测试，满足中国电科院送检以及现场应用需求。

2019-08-17 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【经验】如何基于J-FLASH对32位MCU EFM32 进行批量烧写？

Silicon Labs 32位MCU EFM32，以低功耗、高性能等著称，被广泛应用在电池供电等需要低功耗的领域。因应用广泛，在批量烧写上，也得到多家软件支持。本文将详细描述名基于SEGGER的J-Flash软件对EFM32烧写FLASH的方法及步骤。

2018-09-17 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表

SILICON LABS 32位MCU选型，频率24MHz~80MHz，Flash存储4kB~2048kB，RAM存储2kB~512kB。

EFM32GG290F512-BGA112

12-bit, 8-ch., 1 Msps

选型表 - SILICON LABS 立即选型

芯科科技PG28 32位微控制器配备AI/ML硬件加速器，可在较低能耗的情况下将机器学习推理的性能加倍

本文重点介绍了Silicon Labs（亦称“芯科科技”）的PG28 32位微控制器（MCU）的特性和优势，其领先集成了人工智能和机器学习（AI/ML）硬件加速器，可在边缘位置以更低功耗进行更快推理；同时还兼容EFR32xG28 无线SoC 平台（ZG28、FG28 和 SG28），为开发人员提供实现各种低功耗、高性能嵌入式物联网应用的理想选择。

2024-06-22 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

【经验】对使用SWD接口的32位MCU的内部闪存及用户画面进行编程

本文介绍Silicon Labs独立编程器的硬件与软件，以及详细的用户界面介绍，提供用户进行测试。

2019-03-07 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】EFM32系列低功耗32位MCU芯片加密详解

本文主要介绍以Silicon Labs EFM32系列低功耗32位MCU为核心的方案打造加密系统。

2017-10-27 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

SILICON LABS EFM32PG23/EFM32PG22 32-bit Microcontrollers选型表

EFM32PG23 Series 2 and EFM32PG22 Series 2 MCUs

EFM32PG23B200F128IM40

16-bit, 12-ch., 1 Msps

选型表 - SILICON LABS 立即选型

【经验】EFM32系列32位MCU常量定位问题的解决方法

Silicon Labs的32位MCU EFM32系列具有低功耗、集成度高的优势，在电池供电类的应用中具有非常明显的优势。开发EFM32的软件一般都是在Simplicty Studio软件下完成。介绍EFM32程序中的常量定位到FLASH的固定地址的方法。

2019-01-27 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】32位低功耗MCU EFM32LG232低温工作串口数据停止位报错问题经验分享

EFM32LG232是Silicon Labs推出的针对低功耗市场的高性价比方案，常用休眠模式下，开启RTC功耗为0.95uA，关断模式下仅为20nA，广泛应用于低功耗方案设计中，本文主要讲解在低温模式下串口数据通信出错的问题分析。

2019-03-06 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

SILICON LABS EFM32 Wonder Gecko 32-bit Microcontroller选型表

SILICON LABS 32位MCU选型，基于48MHz Frequency,64kB~256kB Flash,32kB RAM等参数进行选型。

12-bit, 8-ch., 1 Msps

8 x Ch 500 x MSPS 12 x bit

选型表 - SILICON LABS 立即选型

SILICON LABS EFM32 Leopard Gecko 32-bit Microcontroller选型表

SILICON LABS 32位MCU选型，基于48MHz Frequency,64kB~256kB Flash,32kB RAM等参数进行选型。

EFM32LG230F128G-QFN64

Microcontroller

128

12-bit, 8-ch., 1 Msps

选型表 - SILICON LABS 立即选型

【经验】32位MCU EFM32ZG使用FreeRTOS低功耗的处理过程

Silicon Labs 32位MCU EFM32ZG210芯片采用Cortex-M0+内核，使用了创新低能耗技术，低功耗模式的唤醒时间只有2us，多种外设可在低功耗模式下工作，是使用电池供电以及需要高性能、低功耗系统的最优选择。本文介绍在32位MCU EFM32ZG上运行FreeRTOS时的低功耗的处理过程。

2019-12-27 - 设计经验代理服务技术支持采购服务