Pacchettu Software X-CUBE-SAFEA1

Specificazioni

• Nome di u produttu: Elementu sicuru STSAFE-A110
• Versione: X-CUBE-SAFEA1 v1.2.1
• Integratu in: pacchettu di software STM32CubeMX
• Funzioni chjave:
  • Stabilimentu di canali sicuru cù un host remoto cumpresu
    Handshake TLS (Transport Layer Security).
  • U serviziu di verificazione di a firma (avviamentu sicuru è firmware
    aghjurnamentu)
  • Monitoraghju di l'usu cù cuntatori sicuri
  • Accoppiamentu è canale sicuru cù u processatore di l'applicazione host
  • Imballaggio e scarico di buste di host locali o remoti
  • Generazione di coppie di chjave in chip

Istruzzioni per l'usu di u produttu

1. Informazioni generale

L'elementu sicuru STSAFE-A110 hè pensatu per furnisce
servizii di autentificazione è gestione di dati à lucale o remota
ospiti. Hè adattatu per diverse applicazioni cum'è i dispositi IoT,
sistemi smart-home, applicazioni industriali, è più.

2. Getting Started

Per cumincià à utilizà l'elementu sicuru STSAFE-A110:

1. Consultate a datasheet dispunibule nantu à u STSAFE-A110 ufficiale
   web pagina per informazioni dettagliate.
2. Scaricate u pacchettu di software di middleware STSAFE-A1xx da u
   Pagina Internet STSAFE-A110 o STM32CubeMX.
3. Assicurà a cumpatibilità cù IDE supportati cum'è STM32Cube IDE o
   Sistema di Workbench per STM32.

3. Middleware Description

3.1 Descrizzione generale

U middleware STSAFE-A1xx facilita l'interazzione trà
u dispusitivu di l'elementu sicuru è un MCU, chì permette diversi casi d'usu.
Hè integratu in i pacchetti di software ST per rinfurzà a sicurità
caratteristiche.

3.2 Architettura

U middleware hè custituitu da diverse cumpunenti di software,
cumpresi:

• STSAFE-A1xx API (interfaccia core)
• CRYPTO CORE
• MbedTLS Interfaccia di serviziu di criptografia SHA / AES
• Interfaccia di serviziu di hardware X-CUBECRYPTOLIB

Domande Frequenti (FAQ)

Q: Induve possu truvà a datasheet STSAFE-A110?

A: A datasheet hè dispunibule nantu à u STSAFE-A110 web pagina per
infurmazione supplementu nantu à u dispusitivu.

Q: Chì sò l'ambienti di sviluppu integratu supportati
per u middleware STSAFE-A1xx?

A: L'IDE supportati include STM32Cube IDE è System Workbench
per STM32 (SW4STM32) in u pacchettu X-CUBE-SAFEA1 v1.2.1.

UM 2646
Manuale d'usu
Cumincià cù u pacchettu software X-CUBE-SAFEA1
Introduzione
Stu manuale d'utilizatore descrive cumu principià cù u pacchettu software X-CUBE-SAFEA1. U pacchettu di software X-CUBE-SAFEA1 hè un cumpunente di software chì furnisce parechji codici di dimostrazione, chì utilizanu e funzioni di u dispositivu STSAFE-A110 da un microcontroller host. Questi codici di dimostrazione utilizanu u middleware STSAFE-A1xx custruitu nantu à a tecnulugia di u software STM32Cube per facilità a portabilità in diversi microcontrollers STM32. Inoltre, hè MCU-agnostic per a portabilità à altri MCU. Questi codici di dimostrazione illustranu e seguenti caratteristiche: · Autentificazione · Accoppiamentu · Stabilimentu di chjave · Imballaggio di busta locale · Generazione di coppia di chjave

UM2646 - Rev 4 - March 2024 Per più infurmazione cuntattate u vostru uffiziu di vendita STMicroelectronics locale.

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1
Nota: Nota:

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infurmazione generale
infurmazione generale
U pacchettu software X-CUBE-SAFEA1 hè un riferimentu per integrà i servizii di elementi sicuri STSAFE-A110 in u sistema operatore (OS) di un MCU host è a so applicazione. Contene u driver STSAFE-A110 è i codici di dimostrazione per esse eseguiti nantu à i microcontrollers STM32 32-bit basati nantu à u processore Arm® Cortex®-M. Arm hè una marca registrata di Arm Limited (o i so filiali) in i Stati Uniti è / o in altrò. U pacchettu di software X-CUBE-SAFEA1 hè sviluppatu in ANSI C. Tuttavia, l'architettura indipendente di a piattaforma permette una portabilità faciule à una varietà di e diverse plataforme. A tavula sottu presenta a definizione di acronimi chì sò pertinenti per una megliu comprensione di stu documentu.
U pacchettu di software STSAFE-A1xx hè integratu in X-CUBE-SAFEA1 v1.2.1 cum'è middleware è hè integratu cum'è BSP per u pacchettu di software per u STM32CubeMX.

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Elementu sicuru STSAFE-A110

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Elementu sicuru STSAFE-A110

STSAFE-A110 hè una suluzione altamente sicura chì agisce cum'è un elementu sicuru chì furnisce servizii di autentificazione è gestione di dati à un host locale o remoto. Hè custituitu da una suluzione cumpleta chiavi in ​​mano cù un sistema operatore sicuru chì funziona nantu à l'ultima generazione di microcontrollers sicuri.

U STSAFE-A110 pò esse integratu in i dispositi IoT (Internet di e cose), smart-home, smart-city è applicazioni industriali, apparecchi elettronichi di cunsumu, consumables è accessori. E so caratteristiche principali sò:

·

Autentificazione (di periferiche, dispositivi IoT è USB Type-C®)

·

Stabilimentu di canali sicuru cù un host remotu, cumpresa a stretta di mano di sicurezza di a capa di trasportu (TLS).

·

Serviziu di verificazione di firma (avvio sicuru è aghjurnamentu di firmware)

·

Monitoraghju di l'usu cù cuntatori sicuri

·

Accoppiamentu è canale sicuru cù u processatore di l'applicazione host

·

Imballaggio e scarico di buste di host locali o remoti

·

Generazione di coppie di chjave in chip

Consultate a datasheet STSAFE-A110 dispunibule nantu à u STSAFE-A110 web pagina per più infurmazione nantu à u dispusitivu.

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

3

Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

Questa sezione detalla u cuntenutu di u pacchettu di software di middleware STSAFE-A1xx è a manera di usà.

3.1

Descrizzione generale

U middleware STSAFE-A1xx hè un inseme di cumpunenti software pensati per:

·

interfaccia u dispusitivu di l'elementu sicuru STSAFE-A110 cù un MCU

·

implementà i casi d'usu più generici di STSAFE-A110

U middleware STSAFE-A1xx hè cumplettamente integratu in i pacchetti di software ST cum'è un cumpunente di middleware per aghjunghje funzioni di elementi sicuri (per es.ample X-CUBE-SBSFU o X-CUBE-SAFEA1).

Pò esse scaricatu da a pagina Internet STSAFE-A110 attraversu a tabulazione Tools & Software o pò esse scaricatu da STM32CubeMX.

U software hè furnitu cum'è codice fonte sottu un accordu di licenza di software ST (SLA0088) (vede l'infurmazione di licenza per più dettagli).

I seguenti ambienti di sviluppu integrati sò supportati:

·

IAR Embedded Workbench® for Arm® (EWARM)

·

Kit di sviluppu di microcontroller Keil® (MDK-ARM)

·

STM32Cube IDE (STM32CubeIDE)

·

System Workbench per STM32 (SW4STM32) supportatu solu in u pacchettu X-CUBE-SAFEA1 v1.2.1

Consultate e note di liberazione dispunibili in u cartulare radicale di u pacchettu per infurmazione nantu à e versioni IDE supportate.

3.2

Architettura

Questa sezione descrive i cumpunenti di u software di u pacchettu di software STSAFE-A1xx.

A figura sottu presenta a view di l'architettura middleware STSAFE-A1xx è interfacce cunnesse.

Figura 1. Architettura STSAFE-A1xx

STSAFE-A1xx API (interfaccia core)

CORE

CRYPTO

MbedTM TLS

Interfaccia di serviziu di criptografia SHA/AES

SERVICE

Zona isolata
Adatta per a prutezzione di e funzioni di sicurezza MCU
(MPU, Firewall, TrustZone®, ecc.)

Interfaccia di serviziu di hardware

X-CUBECRYPTOLIB

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Nota:

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

U middleware hà trè interfacce diffirenti:

·

STSAFE-A1xx API: Hè l'interfaccia di prugrammazione di l'applicazione principale (API), chì furnisce un accessu cumpletu à tutti

i servizii STSAFE-A110 esportati à i strati superiori (applicazioni, biblioteche è pile). Questa interfaccia hè

chjamatu ancu l'interfaccia core perchè tutte l'API esportate sò implementate in u modulu CORE.

I strati superiori chì anu bisognu à integrà u middleware STSAFE-A1xx deve accede à u STSAFE-A110.

funziunalità attraversu sta interfaccia.

·

Interfaccia di serviziu di hardware: Questa interfaccia hè aduprata da u middleware STSAFE-A1xx per ghjunghje à u più altu

indipendenza di a piattaforma hardware. Include una serie di funzioni generiche per cunnette u MCU specificu, bus IO

e funzioni di timing. Sta struttura migliurà a riutilizazione di u codice di a biblioteca è guarantisci una portabilità faciule

altri dispusitivi.

Definite cum'è funzioni debbuli, queste funzioni generiche devenu esse implementate à u livellu di l'applicazione dopu à l'example furnitu in u mudellu stsafea_service_interface_template.c furnitu per una integrazione faciule

è persunalizazione in i strati superiori.

·

Interfaccia di serviziu criptograficu: Questa interfaccia hè utilizata da u middleware STSAFE-A1xx per accede

funzioni criptografiche di piattaforma o biblioteca cum'è SHA (algoritmu di hash sicuru) è AES (avanzatu).

standard di crittografia) necessariu da u middleware per alcune manifestazioni.

Definite cum'è funzioni debuli, queste funzioni criptografiche devenu esse implementate à u livellu di l'applicazione

dopu à l'example furnitu cù dui mudelli diffirenti:

stsafea_crypto_mbedtls_interface_template.c se a biblioteca criptografica Arm® MbedTM TLS hè aduprata; stsafea_crypto_stlib_interface_template.c se a libreria criptografica ST hè aduprata;

·

Biblioteche criptografiche alternative ponu esse aduprate solu per persunalizà a fonte di u mudellu files. U

mudellu files sò furniti per una integrazione faciule è persunalizazione in i strati superiori.

Arm è Mbed sò marchi registrati o marchi di Arm Limited (o i so filiali) in i Stati Uniti è / o in altrò.

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx
A figura sottu mostra u middleware STSAFE-A1xx integratu in una applicazione standard STM32Cube, in esecuzione nantu à una scheda di espansione X-NUCLEO-SAFEA1 muntata nantu à una scheda STM32 Nucleo.
Figura 2. Schema di bloccu di l'applicazione STSAFE-A1xx

Middleware STSAFE-A1xx in una applicazione STM32Cube

Schema di bloccu X-CUBE-SAFEA1 per STM32CubeMX
Per furnisce u megliu hardware è l'indipendenza di a piattaforma, u middleware STSAFE-A1xx ùn hè micca direttamente cunnessu à l'STM32Cube HAL, ma attraversu l'interfaccia. files implementatu à u livellu di l'applicazione (stsafea_service_interface_template.c, stsafea_interface_conf.h).

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

3.3

Modulu CORE

U modulu CORE hè u core di u middleware. Implementa i cumandamenti chjamati da i strati superiori (applicazioni, biblioteche, stack è cusì) per utilizà bè e funzioni STSAFE-A1xx.

A figura sottu presenta a view di l'architettura di u modulu CORE.

Figura 3. L'architettura di u modulu CORE

Strati superiori esterni (applicazione, biblioteche, pile, etc.)

CORE

Modulu internu CRYPTO

Modulu internu SERVICE

U modulu CORE hè un cumpunente di software multi-interfaccia cunnessu à:

·

Capi superiori: cunnessione esterna per mezu di l'API esportati descritti in e duie tavule sottu;

·

Capu criptograficu: cunnessione interna à u modulu CRYPTO;

·

Livellu di serviziu di hardware: cunnessione interna à u modulu SERVICE;

U pacchettu di software di middleware STSAFE-A1xx furnisce una documentazione API cumpleta di u modulu CORE in u cartulare root (vede STSAFE-A1xx_Middleware.chm file).

Riferite à a datasheet STSAFE-A110 per una breve spiegazione di u settore di cumandamenti, à quale l'API di cumandamenti elencati in a tabella seguente sò in relazione.

Categoria API Configurazione di inizializazione
cumandamenti generale-purpose
Cumandamenti di partizioni di dati

Table 1. Modulu CORE esportatu API
Funzione StSafeA_Init Per creà, inizializà è assignà u manicu di u dispositivu STSAFE-A1xx. StSafeA_GetVersion Per rinvià a revisione di u middleware STSAFE-A1xx. StSafeA_Echo Per riceve i dati passati in u cumandimu. StSafeA_Reset Per resettate l'attributi volatili à i so valori iniziali. StSafeA_GenerateRandom To genera una quantità di bytes aleatorii. StSafeA_Hibernate Per mette u dispusitivu STSAFE-Axxx in hibernazione. StSafeA_DataPartitionQuery

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

categuria API

Function Query Command per ritruvà a cunfigurazione di partizioni di dati.

StSafeA_Decrement Per diminuisce u contatore unidirezionale in una zona di contatore.

Cumandamenti di partizioni di dati

StSafeA_Read Per leghje e dati da una zona di partizione di dati.

StSafeA_Update Per aghjurnà e dati attraversu a partizione di zona.

StSafeA_GenerateSignature Per rinvià a firma ECDSA nantu à un missaghju digest.

Cumandamenti di chjave privata è publica

StSafeA_GenerateKeyPair Per generà una coppia di chjave in un slot di chjave privata.
StSafeA_VerifyMessageSignature Per verificà l'autentificazione di u messagiu.

StSafeA_EstablishKey Per stabilisce un sicretu spartutu trà dui ospiti utilizendu a criptografia asimmetrica.

StSafeA_ProductDataQuery Query Command per ritruvà i dati di u produttu.

StSafeA_I2cParameterQuery Query Command per ritruvà l'indirizzu I²C è a cunfigurazione di u modu di bassa putenza.

StSafeA_LifeCycleStateQuery Cumanda di query per ricuperà u statu di u ciclu di vita (Born, Operational, Terminated, Born and Locked or Operational and Locked).

Cumandamenti amministrativi

StSafeA_HostKeySlotQuery Query Command per ritruvà l'infurmazioni chjave di l'ospiti (presenza è contatore C-MAC di l'ospiti).
StSafeA_PutAttribute Per mette attributi in u dispusitivu STSAFE-Axxx, cum'è chjave, password, paràmetri I²C secondu l'attributu TAG.

StSafeA_DeletePassword Per sguassà a password da u so slot.

StSafeA_VerifyPassword Per verificà a password è ricurdate u risultatu di a verificazione per l'autorizazione di cumandamentu futuru.

StSafeA_RawCommand Per eseguisce un cumandamentu prima è riceve a risposta ligata.

StSafeA_LocalEnvelopeKeySlotQuery Query Command per ricuperà l'infurmazioni chjave di l'envelope locale (numeru di slot, presenza è lunghezza di chjave) per i slot di chjave dispunibili.

Cumandamenti di busta lucali

StSafeA_GenerateLocalEnvelopeKey Per generà una chjave in un slot di chjave di busta locale.
StSafeA_WrapLocalEnvelope Per imballà e dati (di solitu chjavi) chì sò interamente gestiti da l'ospite, cù una chjave di busta lucale è l'algoritmu [AES key wrap].

StSafeA_UnwrapLocalEnvelope Per sbulicà una busta lucale cù una chjave di busta lucale.

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

categuria API
Cumanda di cunfigurazione d'autorizazione di cumanda

Tabella 2. API di moduli STSAFE-A110 CORE esportati
Funzione StSafeA_CommandAuthorizationConfigurationQuery Query Command per ricuperà e cundizioni d'accessu per i cumandamenti cù e cundizioni d'accessu configurabili.

3.4

Modulu SERVICE

U modulu SERVICE hè a bassa capa di u middleware. Implementa una astrazione hardware completa in termini di MCU è piattaforma hardware.

A figura sottu presenta a view di l'architettura di u modulu SERVICE.

Figura 4. Architettura di u modulu SERVICE

Modulu internu CORE

SERVICE

Strati inferiori esterni (BSP, HAL, LL, etc.)

U modulu SERVICE hè un cumpunente di software à doppia interfaccia cunnessu à:

·

Strati inferiori esterni: cum'è BSP, HAL o LL. E funzioni debule deve esse implementate à l'esterno superiore

strati è sò basati nantu à u mudellu stsafea_service_interface_template.c file;

·

Core layer: cunnessione interna à u modulu CORE attraversu l'API esportati descritte in a tavola

sottu;

U pacchettu di software di middleware STSAFE-A1xx furnisce una documentazione API cumpleta di u modulu SERVICE in u cartulare root (vede STSAFE-A1xx_Middleware.chm file).

Table 3. Modulu SERVICE esportatu API

Categoria API Configurazione di inizializazione
Funzioni di funziunamentu di bassu livellu

Funzione
StSafeA_BSP_Init Per inizializà u bus di cumunicazione è i pin IO necessarii per uperà u dispusitivu STSAFE-Axxx.
StSafeA_Transmit Per appruntà u cumandimu per esse trasmessu, è chjamate l'API di bus di pocu livellu per esse eseguitu. Calcule è concatenate un CRC, se supportatu.
StSafeA_Receive Per riceve dati da u STSAFE-Axxx utilizendu e funzioni di l'autobus di pocu livellu per ricuperà elli. Verificate u CRC, se supportatu.

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

3.5

Modulu CRYPTO

U modulu CRYPTO rapprisenta a parte criptografica di u middleware. Si deve cuntà nantu à e risorse criptografiche di a piattaforma.

U modulu CRYPTO hè cumplettamente indipendente di l'altri moduli di middleware è, per questu mutivu, pò esse facilmente incapsulatu in una zona sicura isolata adattata per a prutezzione di e funzioni di sicurezza MCU cum'è una unità di prutezzione di memoria (MPU), un firewall o un TrustZone®.

A figura sottu presenta a view di l'architettura di u modulu CRYPTO.

Figura 5. L'architettura di u modulu CRYPTO

Modulu internu CORE

CRYPTO

Strati criptografici esterni
(MbedTM TLS, X-CUBE-CRYPTOLIB)

U modulu CRYPTO hè un cumpunente di software à doppia interfaccia cunnessu à:

·

una biblioteca di criptografia esterna: Mbed TLS è X-CUBE-CRYPTOLIB sò attualmente supportati. Debule

E funzioni devenu esse implementate in strati superiori esterni è sò basati nantu à:

stsafea_crypto_mbedtls_interface_template.c mudellu file per a biblioteca criptografica Mbed TLS;

stsafea_crypto_stlib_interface_template.c mudellu file per a biblioteca criptografica ST;

Biblioteche criptografiche supplementari ponu esse facilmente supportate adaptendu l'interfaccia criptografica

mudellu file.

·

a capa di core: cunnessione interna à u modulu CORE attraversu l'API esportati descritte in a tavula

sottu;

U pacchettu di software di middleware STSAFE-A1xx furnisce una documentazione API cumpleta di u modulu CRYPTO in u cartulare root (vede STSAFE-A1xx_Middleware.chm file).

Table 4. Modulu CRYPTO esportatu API

categuria API

Funzione

StSafeA_ComputeCMAC Per calculà u valore CMAC. Adupratu nantu à u cumandimu preparatu.

StSafeA_ComputeRMAC Per calculà u valore RMAC. Adupratu nantu à a risposta ricevuta.

StSafeA_DataEncryption Cryptographic APIs Per eseguisce a criptografia di dati (AES CBC) nantu à u buffer di dati STSAFE-Axxx.

StSafeA_DataDecryption Per eseguisce a decifrazione di dati (AES CBC) nantu à u buffer di dati STSAFE-Axxx.

StSafeA_MAC_SHA_PrePostProcess Per pre-o post-processà u MAC è/o SHA prima di a trasmissione, o dopu a ricezione di dati da u dispusitivu STSAFE_Axxx.

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3.6
Nota:

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

Templates

Questa sezione dà una descrizzione dettagliata di i mudelli dispunibuli in u pacchettu di software di middleware STSAFE-A1xx.

Tutti i mudelli elencati in a tavula sottu sò furniti in u cartulare di l'interfaccia dispunibule à u nivellu di a radica di u pacchettu di software middleware.

Template files sò furniti cum'è examples da esse copiati è persunalizati in i strati superiori, per esse facilmente

integrà è cunfigurà u middleware STSAFE-A1xx:

·

U mudellu di l'interfaccia files furnisce example implementazioni di e funzioni __weak, offerte cum'è vuote o

funzioni parzialmente vuote in u middleware. Deve esse implementati bè in u spaziu di l'utilizatori o in

i strati superiori secondu a biblioteca criptografica è à e scelte hardware di l'utilizatori.

·

U mudellu di cunfigurazione files furnisce un modu faciule per cunfigurà u middleware è e funzioni STSAFE-A1xx

chì pò esse usatu in l'applicazione di l'utilizatori, cum'è ottimisazioni o hardware specificu.

Categoria di mudelli
Modelli di interfaccia
Modelli di cunfigurazione

Table 5. Templates
Template file
stsafea_service_interface_template.c Esample template per mustrà cumu sustene i servizii di hardware necessarii da u middleware STSAFE-A è offerti da u hardware specificu, a biblioteca di livellu bassu o BSP sceltu in u spaziu di l'utilizatori. stsafea_crypto_mbedtls_interface_template.c Esample template per vede cumu sustene i servizii criptografici richiesti da u middleware STSAFE-A è offertu da a biblioteca criptografica Mbed TLS (gestione di chjave, SHA, AES, etc.). stsafea_crypto_stlib_interface_template.c Esample template per mustrà cumu sustene i servizii criptografici richiesti da u middleware STSAFE-A è offerti da l'espansione di u software di biblioteca criptografica STM32 per STM32Cube (XCUBE-CRYPTOLIB) (gestione di chjave, SHA, AES, etc.). stsafea_conf_template.h Esample template per vede cumu cunfigurà u middleware STSAFE-A (in particulare per scopi di ottimisazione). stsafea_interface_conf_template.h Esample template per vede cumu cunfigurà è persunalizà l'interfaccia files elencati sopra.

I mudelli sopra sò prisenti solu in u cartulare BSP di u pacchettu X-CUBE-SAFEA1.

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

3.7

Struttura di cartulare

A figura sottu presenta a struttura di u cartulare di u pacchettu di software STSAFE-A1xx v1.2.1.

Figura 6. Prughjettu file struttura

Prughjettu file struttura middleware STSAFE-A1xx

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Prughjettu file struttura per X-CUBE-SAFEA1 per STM32CubeMX

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3.8
3.8.1
3.8.2

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Descrizione di u middleware STSAFE-A1xx

Cumu: integrazione è cunfigurazione
Questa sezione descrive cumu integrà è cunfigurà u middleware STSAFE-A1xx in l'applicazione d'utilizatore.

Passi di integrazione

Segui questi passi per integrà u middleware STSAFE-A1xx in l'applicazione desiderata:

·

Passu 1: Copia (è eventualmente rinominate) u stsafea_service_interface_template.c file è unu di

stsafea_crypto_mbedtls_interface_template.c o stsafea_crypto_stlib_interface_template.c à l'utilizatore

spaziu secondu a biblioteca criptografica chì hè stata aghjunta à l'applicazione (qualunque sia u

biblioteca criptografica scelta / usata da l'utilizatori, ponu ancu creà / implementà a so propria criptografia

interfaccia file da zero adaptendu u mudellu adattatu).

·

Passu 2: Copia (è eventualmente rinominate) u stsafea_conf_template.h è stsafea_interface_conf_template.h

files à u spaziu di l'utilizatori.

·

Passu 3: Assicuratevi di aghjunghje u dirittu include in u vostru principale o qualsiasi altra fonte di spaziu d'utilizatori file chì ci vole

interfaccia u middleware STSAFE-A1xx:

#include "stsafea_core.h" #include "stsafea_interface_conf.h"

·

Passu 4: persunalizà u files aduprate in i trè passi sopra secondu e preferenze di l'utilizatori.

Passi di cunfigurazione

Per cunfigurà bè u middleware STSAFE-A1xx in l'applicazione d'utilizatore, ST furnisce dui sfarenti

mudellu di cunfigurazione files da esse copiatu è persunalizatu in u spaziu di l'utilizatori secondu e scelte di l'utilizatori:

·

stsafea_interface_conf_template.h: Questu exampu mudellu hè utilizatu è mostra cumu cunfigurà u

interfacce di criptografia è di serviziu middleware in u spaziu di l'utilizatori attraversu i seguenti #define

dichjarazioni:

USE_PRE_LOADED_HOST_KEYS

MCU_PLATFORM_INCLUDE

MCU_PLATFORM_BUS_INCLUDE

MCU_PLATFORM_CRC_INCLUDE

·

stsafea_conf_template.h: Questu exampu mudellu di le hè utilizatu è mostra cumu cunfigurà u STSAFE-A

middleware attraversu e seguenti dichjarazioni #define:

STSAFEA_USE_OPTIMIZATION_SHARED_RAM

STSAFEA_USE_OPTIMIZATION_NO_HOST_MAC_ENCRYPT

STSAFEA_USE_FULL_ASSERT

USE_SIGNATURE_SESSION (solu per u STSAFE-A100)

Segui questi passi per integrà u middleware STSAFE-A1xx in l'applicazione desiderata:

·

Passu 1: Copia (è eventualmente rinominate) u stsafea_interface_conf_template.h è stsafea_conf_template.h

files à u spaziu di l'utilizatori.

·

Passu 2: Cunfirmà o mudificà a dichjarazione #define di e duie intestazioni sopra citate files sicondu

a piattaforma di l'utilizatori è e scelte criptografiche.

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4
4.1
Nota:
4.2
Nota:

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Software di dimostrazione
Software di dimostrazione
Questa sezione illustra u software di dimostrazione basatu annantu à u middleware STSAFE-A1xx.
Autentificazione
Questa dimostrazione illustra u flussu di cumandamentu induve u STSAFE-A110 hè muntatu nantu à un dispositivu chì autentifica à un òspite remotu (casu di u dispositivu IoT), l'ospitu lucale essendu utilizatu cum'è pass-through à u servitore remoto. U scenariu induve u STSAFE-A110 hè muntatu nantu à un perifericu chì s'autentifica à un host locale, per esempiuample per ghjochi, accessori mobili o consumabili, hè esattamente u listessu.
Flussu di cummandu Per scopi di dimostrazione, l'ospiti lucali è remoti sò u stessu dispositivu quì. 1. Estrae, analizà è verificate u certificatu publicu STSAFE-A110 almacenatu in a zona di partizione di dati 0 di u dispusitivu
per uttene a chjave publica: Leghjite u certificatu utilizendu u middleware STSAFE-A1xx attraversu a zona 110 di STSAFE-A0. Analizà u certificatu utilizendu l'analizzatore di a biblioteca criptografica. Leghjite u certificatu CA (dispunibule attraversu u codice). Analizà u certificatu CA utilizendu l'analizzatore di a biblioteca criptografica. Verificate a validità di u certificatu utilizendu u certificatu CA attraversu a biblioteca criptografica. Pigliate a chjave publica da u certificatu STSAFE-A110 X.509. 2. Generate è verificate a firma nantu à un numeru di sfida: Generate un numeru di sfida (numaru aleatoriu). Hash a sfida. Pigliate una firma nantu à a sfida hashed usendu u slot di chjave privata 110 di u STSAFE-A0 attraversu u
STSAFE-A1xx middleware. Analizà a firma generata utilizendu a biblioteca criptografica. Verificate a firma generata utilizendu a chjave publica di STSAFE-A110 attraversu a biblioteca criptografica. Quandu questu hè validu, l'ospite sapi chì u perifericu o IoT hè autenticu.
Accoppiamentu
Stu codice example stabilisce un accoppiamentu trà un dispositivu STSAFE-A110 è u MCU à quale hè cunnessu. L'accoppiamentu permette à i scambii trà u dispusitivu è u MCU per esse autentificati (vale à dì, firmatu è verificatu). U dispusitivu STSAFE-A110 diventa utilizable solu in cumminazione cù u MCU cù quale hè assuciatu. L'accoppiamentu hè custituitu da u MCU di l'ospite chì invià una chjave MAC di l'ospite è una chjave di cifru host à u STSAFE-A110. E duie chjave sò guardate in a NVM prutetta di u STSAFE-A110 è deve esse guardatu in a memoria flash di u dispositivu STM32. Per automaticamente, in questu example, l'ospite MCU manda chjavi ben cunnisciuti à u STSAFE-A110 (vede u flussu di cumandamenti sottu) chì sò assai cunsigliatu per aduprà per scopi di dimostrazione. U codice permette ancu a generazione di chjavi aleatorii. Inoltre, u codice example genera una chjave di busta lucale quandu u slot currispundente ùn hè micca digià populatu in u STSAFE-A110. Quandu u slot di busta lucale hè populatu, u dispositivu STSAFE-A110 permette à l'MCU di l'ospite di imballà / sbulicà una busta lucale per almacenà in modu sicuru una chjave da u latu di u MCU host. U codice di accoppiamentu example deve esse eseguitu bè prima di eseguisce tutti i seguenti codice examples.
Flussu di cumanda
1. Generate a chjave locale di busta in u STSAFE-A110 cù u middleware STSAFE-A1xx. Per automaticamente, stu cumandamentu hè attivatu. Siate cuscenti chì uncommenting i seguenti definisce dichjarazioni in u pa iring.c file disattiva a generazione di chjave di busta locale: /* #define _FORCE_DEFAULT_FLASH_ */
Questa operazione si faci solu se u slot di chjave di busta locale di STSAFE-A110 ùn hè micca digià populatu.

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Software di dimostrazione

2. Definite dui numeri 128-bit da aduprà cum'è a chjave MAC di l'ospiti è a chjave di u cifru di l'ospiti. Per automaticamente, i chjavi d'oru cunnisciuti sò usati. Hanu i seguenti valori: 0x00,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0xAA,0xBB,0xCC,0xDD,0xEE,0xFF / * Host MAC key */ 0x11,0x11,0 22,0x22,0x33,0x33,0x44,0x44,0x55,0x55,0x66,0x66,0x77,0x77,0x88,0x88 / * Chiave di criptu di l'ospite */
Per attivà a generazione di chjave aleatoria, aghjunghje a seguente dichjarazione definita à u pairing.c file: #define USE_HOST_KEYS_SET_BY_PAIRING_APP 1
3. Guardà a chjave MAC di l'ospiti è a chjave di u cifru di l'ospiti in u so slot rispettivu in u STSAFE-A110. 4. Guardà a chjave MAC di l'ospiti è a chjave di u cifru di l'ospiti in a memoria flash di u STM32.

4.3

Stabilimentu chjave (stabilisce u sicretu)

Questa dimostrazione illustra u casu induve u dispusitivu STSAFE-A110 hè muntatu nantu à un dispositivu (cum'è un dispositivu IoT), chì cumunicà cù un servitore remotu, è hà bisognu di stabilisce un canale sicuru per scambià dati cun ellu.

In questu example, u dispusitivu STM32 ghjoca u rolu di u servore luntani (ospiti remota) è u òspite lucale chì hè culligatu à u dispusitivu STSAFE-A110.

L'ughjettu di stu casu d'usu hè di dimustrà cumu stabilisce un sicretu spartutu trà l'ospitu lucale è u servitore remotu utilizendu a curva ellittica Diffie-Hellman schema cù una chjave statica (ECDH) o effimera (ECDHE) in u STSAFE-A110.

U sicretu spartutu deve esse ulteriormente derivatu à una o più chjave di travagliu (micca illustrata quì). Queste chjavi di travagliu ponu esse aduprate in protokolli di cumunicazione cum'è TLS, per esempiuample per a prutezzione di a cunfidenzialità, l'integrità è l'autenticità di e dati chì sò scambiati trà l'ospite lucale è u servitore remoto.

Flussu di cumanda

Figura 7. U flussu di cumandamentu di stabilimentu chjave illustra u flussu di cumanda.

·

I chjavi privati ​​​​è publichi di l'ospiti remoti sò codificati in u codice example.

·

L'ospite lucale manda u cumandamentu StSafeA_GenerateKeyPair à u STSAFE-A110 per generà u

coppia di chjave in u so slot effimera (slot 0xFF).

·

U STSAFE-A110 rinvia a chjave publica (chì currisponde à u slot 0xFF) à u STM32 (rappresentendu

l'ospite remoto).

·

U STM32 calcula u sicretu di l'ospiti remoti (utilizandu a chjave publica di u dispositivu STSAFE è a chjave remota).

a chjave privata di l'ospite).

·

U STM32 manda a chjave publica di l'ospite remoto à u STSAFE-A110 è dumanda à u STSAFE-A110

calcule u sicretu di l'ospitu lucale utilizendu l'API StSafeA_EstablishKey.

·

U STSAFE-A110 rinvia u sicretu di l'ospite lucale à u STM32.

·

U STM32 compara i dui sicreti, è stampa u risultatu. Sì i sicreti sò listessi, u sicretu

stabilimentu hè successu.

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Figura 7. Flussu di cumanda di stabilimentu chjave

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Software di dimostrazione

Host remoto

STM 32

Host locale

STSAFE

Calculà u sicretu di l'ospite remotu (usendu a chjave privata di l'ospite remota è a chjave publica di l'ospite lucale (STSAFE slot 0xFF))
U sicretu di l'ospite remoto

Genera coppia di chjave

Generate Key Pair in slot 0xFF

A chjave publica di STSAFE generata in

Chjave publica di STSAFE generata

slot 0xFF

Chjave publica di l'ospite remota
STM32 paraguna u sicretu di l'ospitu remoto à u
u sicretu di l'ospite lucale è stampa u risultatu

Stabbilisce a Chjave (a chjave publica di l'Host remota)
Mandendu u sicretu di l'ospite lucale

Calculà u sicretu di l'ospite lucale (utilizandu a chjave privata di l'ospite lucale (STSAFE slot 0xFF) è a chjave publica di l'ospite remota)
U sicretu di l'host locale

4.4
Nota:
4.5

Avvolgi / sbulicà i buste lucali
Questa dimustrazione illustra u casu induve u STSAFE-A110 avvolge / unwraps a busta lucale per almacenà in modu sicuru un sicretu à qualsiasi memoria non volatile (NVM). I chjavi di criptografia / decifrazione ponu esse almacenati in modu sicuru in una memoria addiziale o in a memoria di dati d'utilizatori di STSAFEA110. U mecanismu di imballaggio hè utilizatu per prutege un testu secretu o chjaru. L'output di wrapping hè un envelope criptatu cù un algoritmu di wrap key AES, è chì cuntene a chjave o u testu chjaru per esse prutettu.
Flussu di cumanda
L'ospiti lucali è remoti sò u listessu dispositivu quì. 1. Generate dati aleatorii assimilati à una busta lucale. 2. Imbulighjate u bustu lucale cù u middleware di STSAFE-A110. 3. Mantene u bustu impannillatu. 4. Scuprite u bustu imballatu cù u middleware di STSAFE-A110. 5. Comparare l'envelope unwrapped à l'envelope locale iniziale. Duveranu esse uguali.

Generazione di coppia di chjave

Questa dimostrazione illustra u flussu di cumandamentu induve u dispusitivu STSAFE-A110 hè muntatu nantu à un host locale. Un òspite remotu dumanda à questu host locale per generà una coppia di chjave (una chjave privata è una chjave publica) in u slot 1 è dopu firmà una sfida (numeru aleatoriu) cù a chjave privata generata.

L'ospite remotu hè allora capace di verificà a firma cù a chjave publica generata.

Questa dimostrazione hè simile à a dimostrazione di l'autenticazione cù duie differenze:

·

A coppia di chjave in a dimostrazione di l'autenticazione hè digià generata (in slot 0), mentre chì in questu example,

generà a coppia di chjave in u slot 1. U dispusitivu STSAFE-A110 pò ancu generà a coppia di chjave in u slot 0xFF,

ma solu per scopi di stabilimentu chjave.

·

A chjave publica in a dimostrazione di Autentificazione hè estratta da u certificatu in a zona 0. In questu

example, a chjave publica hè mandatu daretu cù a risposta di u STSAFE-A110 à u

StSafeA_GenerateKeyPair cumanda.

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Software di dimostrazione

Nota:

Flussu di cumanda
Per scopi di dimostrazione, l'ospiti lucali è remoti sò u stessu dispositivu quì. 1. L'ospite manda u cumandamentu StSafeA_GenerateKeyPair à u STSAFE-A110, chì rinvia u
chjave publica à u MCU host. 2. L'ospite genera una sfida (48-byte numaru aleatoriu) cù l'API StSafeA_GenerateRandom. U
STSAFE-A110 rinvia u numeru aleatoriu generatu. 3. L'ospitu calcula l'hash di u numeru generatu cù a biblioteca criptografica. 4. L'ospite dumanda à u STSAFE-A110 di generà una firma di l'hash calculatu utilizendu u
StSafeA_GenerateSignature API. U STSAFE-A110 rinvia a firma generata.
5. L'ospite verifica a firma generata cù a chjave publica mandata da u STSAFE-A110 in u passu 1. 6. U risultatu di verificazione di a firma hè stampatu.

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Storia di rivisione

Table 6. Storia di rivisione di documenti

Data

Revisione

Cambiamenti

09-Dic-2019

1

Liberazione iniziale.

13-ghjennaghju-2020

2

Eliminatu a sezione di l'infurmazioni di Licenza.

Lista aghjurnata di funzioni illustrate da codici di dimostrazione in Introduzione. Eliminatu a lista di a tabella di acronimi è inseritu glossariu à a fine.

Picculu cambiamentu di testu è culori aghjurnati in Figura 1. Architettura STSAFE-A1xx.

Figura aghjurnata 2. Schema di bloccu di l'applicazione STSAFE-A1xx.

Tabella aghjurnata 1. Modulu CORE esportatu API.

07-Feb-2022

3

Eliminatu StSafeA_InitHASH è StSafeA_ComputeHASH da Table 4. Modulu CRYPTO esportatu API.

Sezione aghjurnata 3.8.2: Passi di cunfigurazione.

Sezione aghjurnata 4.2: Accoppiamentu.

Sezione aghjurnata 4.3: Stabilimentu chjave (stabilisce u sicretu).

Aggiunta Sezione 4.5: Generazione di coppia di chjave.

Picculi cambiamenti di testu.

U pacchettu di software STSAFE-A1xx aghjuntu hè integratu in X-CUBE-SAFEA1 v1.2.1 cum'è middleware

è hè integratu cum'è BSP per u pacchettu di software per u STM32CubeMX. è I mudelli sopra

07-mar-2024

4

sò prisenti solu in u cartulare BSP di u pacchettu X-CUBE-SAFEA1.

Sezione aghjurnata 3.1: Descrizzione generale, Sezione 3.2: Architettura è Sezione 3.7: Struttura di cartulare.

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Glossariu
AES Standard di crittografia avanzata ANSI American National Standards Institute API Interfaccia di prugrammazione di l'applicazioni BSP Pacchetto di supportu di bordu CA Certification Authority CC Common Criteria C-MAC Command codice di autenticazione di messagiu ECC Criptografia a curva ellittica ECDH Curva ellittica DiffieHellman ECDHE Curva ellittica DiffieHellman - effimera EWARM IAR per Embedded Workbench® Arm® HAL Livello di astrazione di hardware I/O Input/output IAR Systems® Leader mondiale in strumenti software è servizii per u sviluppu di sistemi integrati. Ambiente di sviluppu integratu IDE. Una applicazione software chì furnisce facilità cumpletu à i programatori di computer per u sviluppu di software. IoT Internet di e cose I²C Circuitu inter-integratu (IIC) LL Driver di livellu bassu MAC Codice di autenticazione di messagiu MCU Unità di microcontrollore MDK-ARM Kit di sviluppu di microcontroller Keil® per Arm® MPU Unità di prutezzione di memoria NVM Memoria non volatile

OS Sistema operativu SE Elementu sicuru SHA Algoritmu Secure Hash SLA Accordu di licenza di software ST STMicroelectronics TLS Trasportu di sicurezza USB Bus seriale universale

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Glossariu

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Cuntenuti
Cuntenuti
1 Informazione generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2 Elementu sicuru STSAFE-A110. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 Descrizzione di u middleware STSAFE-A1xx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1 Descrizzione generale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2 Architettura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.3 Modulu CORE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.4 Modulu SERVICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.5 Modulu CRYPTO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.6 Modelli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.7 Struttura di cartulare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.8 Cumu: integrazione è cunfigurazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.8.1 Passi di integrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.8.2 Passi di cunfigurazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4 Software di dimostrazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 ​​4.1 Autentificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.2 Accoppiamentu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.3 Stabilimentu chjave (stabilisce u sicretu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.4 Avvolgi/svolgi i buste locali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.5 Generazione di coppia di chjave. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Storia di rivisione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 Lista di tavule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 Lista di i figuri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

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Lista di tavule

Lista di tavule

Table 1. Table 2. Table 3. Table 4. Table 5. Table 6.

Modulu CORE esportatu API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 API di moduli STSAFE-A110 CORE esportati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 API esportate da u modulu SERVICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 API esportate da u modulu CRYPTO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 mudelli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Storia di rivisione di documenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

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Lista di figuri

Lista di figuri

Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7.

Architettura STSAFE-A1xx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Schema di bloccu di l'applicazione STSAFE-A1xx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 architettura di moduli CORE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 architettura di u modulu SERVICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 architettura di moduli CRYPTO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Prughjettu file struttura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Flussu di cumandamentu di stabilimentu chjave. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

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Documenti / Risorse

Pacchetto software STMicroelectronics X-CUBE-SAFEA1 [pdfGuida di l'utente STSAFE-A100, STSAFE-A110, X-CUBE-SAFEA1 Package Software, X-CUBE-SAFEA1, Software Package, Package

Referenze

• Manuale d'usu