UM2606
Manwal għall-utent

Nibdew bl-IOTA Distributed Ledger
Espansjoni tas-softwer tat-teknoloġija għal STM32Cube

Introduzzjoni

Il- X-CUBE-IOTA1 pakkett tas-software espansjoni għal STM32Cube jimxi fuq l-STM32 u jinkludi middleware biex jippermetti l-funzjonijiet IOTA Distributed Ledger Technology (DLT).
L-IOTA DLT huwa saff tas-saldu tat-tranżazzjonijiet u tat-trasferiment tad-dejta għall-Internet tal-Oġġetti (IoT). L-IOTA tippermetti lin-nies u l-magni jittrasferixxu flus u/jew data mingħajr ebda ħlas ta 'tranżazzjoni f'ambjent bla fiduċja, mingħajr permess u deċentralizzat. Din it-teknoloġija saħansitra tagħmel il-mikro-pagamenti possibbli mingħajr il-ħtieġa ta' intermedjarju ta' fiduċja ta' kwalunkwe tip. L-espansjoni hija mibnija fuq it-teknoloġija tas-software STM32Cube biex ittaffi l-portabbiltà fuq STM32microcontrollers differenti. Il-verżjoni attwali tas-softwer taħdem fuq il- B-L4S5I-IOT01A Kit ta 'skoperta għal node IoT u jgħaqqad mal-Internet permezz tal-interface Wi-Fi mehmuża.

LINKS RELATATI

Żur l-ekosistema STM32Cube web paġna fuq www.st.com għal aktar informazzjoni
https://www.iota.org/get-started/what-is-iota
https://docs.iota.org/docs/getting-started/1.1/introduction/overview
https://iota-beginners-guide.com
https://chrysalis.docs.iota.org
https://iota-beginners-guide.com/future-of-iota/iota-1-5-chrysalis
https://www.boazbarak.org/cs127/Projects/iota.pdf

Akronimi u abbrevjazzjonijiet

Tabella 1. Lista ta' akronimi

Akronimu	Deskrizzjoni
DLT	Teknoloġija tar-reġistru distribwit
IDE	Ambjent ta 'żvilupp integrat
IoT	Internet tal-affarijiet
PoW	Prova tax-Xogħol

Espansjoni tas-softwer X-CUBE-IOTA1 għal STM32Cube

Fuqview

Il- X-CUBE-IOTA1 pakkett tas-software jespandi STM32Cube funzjonalità bil-karatteristiċi ewlenin li ġejjin:

• Firmware komplut biex tibni applikazzjonijiet IOTA DLT għal bordijiet ibbażati fuq STM32
• Libreriji ta' middleware li jinkludu:
  – FreeRTOS
  – Ġestjoni tal-Wi-Fi
  – kriptaġġ, hashing, awtentikazzjoni tal-messaġġi, u ffirmar diġitali (Cryptolib)
  – sigurtà fil-livell tat-trasport (MbedTLS)
  – IOTA Client API għall-interazzjoni mal-Tangle
• Sewwieq komplut biex jibni applikazzjonijiet li jaċċessaw sensors tal-moviment u ambjentali
• Examples biex tgħin tifhem kif tiżviluppa applikazzjoni IOTA DLT Klijent
• Portabbiltà faċli tul familji MCU differenti, grazzi għal STM32Cube
• Termini tal-liċenzja b'xejn u faċli għall-utent

L-espansjoni tas-softwer tipprovdi l-middleware biex tippermetti l-IOTA DLT fuq mikrokontrollur STM32. L-IOTA DLT huwa saff tas-saldu tat-tranżazzjonijiet u tat-trasferiment tad-dejta għall-Internet tal-Oġġetti (IoT). L-IOTA tippermetti lin-nies u l-magni jittrasferixxu flus u/jew data mingħajr ebda ħlas ta 'tranżazzjoni f'ambjent bla fiduċja, mingħajr permess u deċentralizzat. Din it-teknoloġija saħansitra tagħmel il-mikro-pagamenti possibbli mingħajr il-ħtieġa ta' intermedjarju ta' fiduċja ta' kwalunkwe tip.

IOTA 1.0

Id-Distributed Ledger Technologies (DLTs) huma mibnija fuq netwerk ta’ nodi li jżomm reġistru distribwit, li huwa database mqassma kriptografikament sigura biex tirreġistra t-tranżazzjonijiet. In-nodi joħorġu tranżazzjonijiet permezz ta' protokoll ta' kunsens.
IOTA hija teknoloġija ta' reġistru distribwit iddisinjata speċifikament għall-IoT.
Ir-reġistru distribwit IOTA jissejjaħ it-tħabbil u huwa maħluq mit-tranżazzjonijiet maħruġa min-nodi fin-netwerk IOTA.
Biex tippubblika tranżazzjoni fit-tħabbil, node jrid:

1. jivvalida żewġ tranżazzjonijiet mhux approvati msejħa tips
2. toħloq u tiffirma t-tranżazzjoni l-ġdida
3. twettaq biżżejjed Prova tax-Xogħol
4. xandar it-tranżazzjoni l-ġdida lin-netwerk IOTA

It-tranżazzjoni hija mwaħħla mat-tħabbil flimkien ma' żewġ referenzi li jindikaw it-tranżazzjonijiet validati.
Din l-istruttura tista 'tiġi mmudellata bħala graff aċikliku dirett, fejn il-vertiċi jirrappreżentaw transazzjonijiet singoli u t-truf jirrappreżentaw referenzi fost pari ta' tranżazzjonijiet.
Tranżazzjoni tal-ġenesi tinsab fl-għerq tat-tħabbil u tinkludi t-tokens IOTA kollha disponibbli, imsejħa iotas.
IOTA 1.0 juża approċċ ta 'implimentazzjoni pjuttost mhux konvenzjonali bbażat fuq rappreżentazzjoni trinarja: kull element fl-IOTA huwa deskritt bl-użu ta' trits = -1, 0, 1 minflok bits, u trytes ta '3 trits minflok bytes. Tryte huwa rappreżentat bħala numru sħiħ minn -13 sa 13, kodifikat bl-użu ta 'ittri (AZ) u numru 9.
IOTA 1.5 (Chrysalis) jissostitwixxi t-tqassim tat-tranżazzjoni trinarja bi struttura binarja.
In-netwerk IOTA jinkludi nodi u klijenti. Node huwa konness ma 'pari fin-netwerk u jaħżen kopja tat-tħabbil. Klijent huwa apparat b'żerriegħa li għandha tintuża biex toħloq indirizzi u firem.
Il-klijent joħloq u jiffirma tranżazzjonijiet u jibgħathom lin-node sabiex in-netwerk ikun jista’ jivvalidahom u jaħżenhom. It-tranżazzjonijiet ta' rtirar għandu jkun fihom firma valida. Meta tranżazzjoni titqies valida, in-nodu jżidha mal-ktieb tiegħu, jaġġorna l-bilanċi tal-indirizzi affettwati u jxandar it-tranżazzjoni lill-ġirien tiegħu.

IOTA 1.5 - Chrysalis

L-għan tal-Fondazzjoni IOTA huwa li tottimizza x-xibka ewlenija tal-IOTA qabel Coordicide u li toffri soluzzjoni lesta għall-intrapriża għall-ekosistema IOTA. Dan jinkiseb b'aġġornament intermedju msejjaħ Chrysalis. L-aġġornamenti ewlenin introdotti minn Chrysalis huma:

• Indirizzi li jistgħu jerġgħu jintużaw: l-adozzjoni tal-iskema tal-firma Ed25519, li tissostitwixxi l-iskema tal-firma waħda ta 'Winternitz (W-OTS), tippermetti lill-utenti jibagħtu b'mod sikur tokens mill-istess indirizz diversi drabi;
• Mhux aktar qatet: IOTA 1.0 juża l-kunċett ta 'qatet biex joħloq trasferimenti. Il-pakketti huma sett ta’ tranżazzjonijiet marbuta flimkien bir-referenza tal-għerq tagħhom (trunk). Bl-aġġornament IOTA 1.5, il-kostruzzjoni tal-pakkett l-antik titneħħa u tinbidel bit-tranżazzjonijiet Atomic aktar sempliċi. Il-vertiċi Tangle huwa rappreżentat mill-Messaġġ li huwa tip ta 'kontenitur li jista' jkollu payloads arbitrarji (jiġifieri, payload Token jew payload Indiċjar);
• Mudell UTXO: oriġinarjament, IOTA 1.0 uża mudell ibbażat fuq kont għat-traċċar ta 'tokens IOTA individwali: kull indirizz IOTA kellu numru ta' tokens u n-numru aggregat ta 'tokens mill-indirizzi IOTA kollha kien ugwali għall-provvista totali. Minflok, IOTA 1.5 juża l-mudell tal-output ta 'tranżazzjoni mhux minfuqa, jew UTXO, ibbażat fuq l-idea li jintraċċaw ammonti mhux minfuqa ta' tokens permezz ta 'struttura ta' data msejħa output;
• Sa 8 Ġenituri: b'IOTA 1.0, dejjem kellek tirreferi għal tranżazzjonijiet parentali 2. Bil-Chrysalis, jiġi introdott numru akbar ta 'nodi ġenituri referenzjati (sa 8). Biex tikseb l-aħjar riżultati, mill-inqas 2 ġenituri uniċi kull darba huma rakkomandati.

LINKS RELATATI
Għal aktar informazzjoni dwar Chrysalis, jekk jogħġbok irreferi għal din il-paġna tad-dokumentazzjoni

Prova tax-Xogħol

Il-protokoll IOTA juża Proof-of-Work bħala mezz biex jillimita r-rata tan-netwerk.
IOTA 1.0 użat is-Curl-P-81 funzjoni hash trinarja u meħtieġa hash bin-numru ta 'tqabbil ta' trailing zero trits biex toħroġ transazzjoni għall-Tangle.
Bi Chrysalis, huwa possibbli li joħorġu messaġġi binarji ta 'daqs arbitrarju. Dan l-RFC jiddeskrivi kif jiġi adattat il-mekkaniżmu eżistenti tal-PoW għar-rekwiżiti l-ġodda. Hija għandha l-għan li tfixkel kemm jista' jkun il-mekkaniżmu attwali tal-PoW.

Arkitettura

Din l-espansjoni STM32Cube tippermetti l-iżvilupp ta 'applikazzjonijiet li jaċċessaw u jużaw il-middleware IOTA DLT.
Hija bbażata fuq is-saff ta 'estrazzjoni tal-ħardwer STM32CubeHAL għall-mikrokontrollur STM32 u testendi STM32Cube b'pakkett ta' appoġġ tal-bord speċifiku (BSP) għall-bord ta 'espansjoni tal-mikrofonu u komponenti middleware għall-ipproċessar tal-awdjo u komunikazzjoni USB ma' PC.
Is-saffi tas-softwer użati mis-softwer tal-applikazzjoni biex jaċċessaw u jużaw il-bord tal-espansjoni tal-mikrofonu huma:

• Saff STM32Cube HAL: jipprovdi sett ġeneriku, multi-istanza ta 'APIs biex jinteraġixxu mas-saffi ta' fuq (l-applikazzjoni, libreriji u munzelli). Tikkonsisti f'APIs ġeneriċi u ta' estensjoni bbażati fuq arkitettura komuni li tippermetti li saffi oħra bħas-saff tal-middleware jiffunzjonaw mingħajr konfigurazzjonijiet speċifiċi tal-ħardwer tal-Unità tal-Mikrokontrollur (MCU). Din l-istruttura ttejjeb l-użu mill-ġdid tal-kodiċi tal-librerija u tiggarantixxi l-portabbiltà faċli tal-apparat.
• Saff tal-Pakkett ta 'Appoġġ tal-Bord (BSP): huwa sett ta' APIs li jipprovdi interface ta 'programmar għal ċerti periferali speċifiċi tal-bord (LED, buttuna tal-utent eċċ.). Din l-interface tgħin ukoll fl-identifikazzjoni tal-verżjoni tal-bord speċifiku u tipprovdi appoġġ għall-inizjalizzazzjoni tal-periferali tal-MCU meħtieġa u l-qari tad-dejta.

Figura 1. Arkitettura tas-softwer X-CUBE-IOTA1

Struttura tal-fowlder

Figura 2. Struttura tal-folder X-CUBE-IOTA1

Il-folders li ġejjin huma inklużi fil-pakkett tas-softwer:

• Dokumentazzjoni: fih HTML miġbur file iġġenerat mill-kodiċi tas-sors u dokumentazzjoni dettaljata tal-komponenti tas-softwer u l-APIs
• Sewwieqa: fih is-sewwieqa HAL u d-drivers speċifiċi għall-bord għal pjattaformi tal-bord u tal-ħardwer appoġġjati, inklużi dawk għall-komponenti abbord u s-saff tal-astrazzjoni tal-ħardwer indipendenti mill-bejjiegħ CMSIS għas-serje tal-proċessuri ARM® Cortex®-M
• Middlewares: fih libreriji li fihom FreeRTOS; Ġestjoni tal-Wi-Fi; encryption, hashing, awtentikazzjoni tal-messaġġi, u ffirmar diġitali (Cryptolib); sigurtà fil-livell tat-trasport (MbedTLS); IOTA Klijent API biex jinteraġixxi mal-Tangle
• Proġetti: fih examples biex jgħinuk tiżviluppa applikazzjoni IOTA DLT Klijent għall-pjattaforma appoġġjata bbażata fuq STM32 (B-L4S5I-IOT01A), bi tliet ambjenti ta 'żvilupp, IAR Embedded Workbench for ARM (EWARM), RealView Kit ta' Żvilupp tal-Mikrokontrollur (MDK-ARM) u STM32CubeIDE

API

Informazzjoni teknika dettaljata b'funzjoni sħiħa tal-API tal-utent u deskrizzjoni tal-parametri huma f'HTML ikkumpilat file fil-folder “Dokumentazzjoni”.

Deskrizzjoni tal-applikazzjoni IOTA-Client

Il-proġett files għall-applikazzjoni IOTA-Client jistgħu jinstabu fi: $BASE_DIR\Projects\B-L4S5IIOT01A\Applications\IOTA-Client.
Proġetti lesti biex jinbnew huma disponibbli għal IDEs multipli.
L-interface tal-utent hija pprovduta permezz tal-port tas-serje u għandha tiġi kkonfigurata bis-settings li ġejjin:

Figura 3. Tera Term – Setup tat-terminal

Figura 4. Tera Term – Setup tal-port tas-serje

Biex tħaddem l-applikazzjoni, segwi l-proċedura hawn taħt.
Pass 1. Iftaħ terminal tas-serje biex tara l-ġurnal tal-messaġġi.
Pass 2. Daħħal il-konfigurazzjoni tan-netwerk Wi-Fi tiegħek (SSID, Modalità tas-Sigurtà, u password).
Pass 3. Issettja ċ-ċertifikati CA root TLS.
Pass 4. Ikkopja u waħħal il-kontenut ta' Projects\B-L4S5I-IOT01A\Applications\IOTAClient\usertrust_thetangle.pem. L-apparat jużahom biex jawtentika l-hosts remoti permezz tat-TLS.

Nota: Wara li kkonfigurat il-parametri, tista 'tbiddelhom billi terġa' tibda l-bord u timbotta l-buttuna Utent (buttuna blu) fi żmien 5 sekondi. Din id-dejta tiġi ssejvjata fil-memorja Flash.

Figura 5. Issettjar tal-parametri tal-Wi-Fi

Pass 5. Stenna li jidher il-messaġġ "Agħfas kwalunkwe ċavetta biex tkompli". L-iskrin imbagħad jiġi aggornat bil-lista tal-funzjonijiet ewlenin:

• Ibgħat messaġġ ta' indiċjar ġeneriku
• Ibgħat messaġġ tas-sensor tal-indiċjar (inkluż timestamp, Temperatura, u Umdità)
• Ikseb bilanċ
• Ibgħat Transazzjoni
• Funzjonijiet oħra

Figura 6. Menu prinċipali

Pass 6. Agħżel l-għażla 3 biex tittestja waħda mill-funzjonijiet li ġejjin:

Ikseb informazzjoni dwar in-nodi	Ikseb pariri
Ikseb output	Outputs mill-indirizz
Ikseb bilanċ	Żball tar-rispons
Ikseb messaġġ	Ibgħat messaġġ
Sib messaġġ	Kartiera tat-test
Bennej tal-messaġġi	Test kripto

Figura 7. Funzjonijiet oħra

LINKS RELATATI
Għal aktar dettalji dwar il-funzjonijiet IOTA 1.5, irreferi għad-dokumentazzjoni tal-Klijent IOTA C

Gwida tas-setup tas-sistema

Deskrizzjoni tal-hardware

STM32L4+ Discovery kit node IoT

Il-kit Discovery B-L4S5I-IOT01A għal node IoT jippermettilek tiżviluppa applikazzjonijiet biex tikkonnettja direttament mas-servers tal-cloud.
Il-kit Discovery jippermetti varjetà wiesgħa ta 'applikazzjonijiet billi jisfrutta komunikazzjoni ta' enerġija baxxa, sensing b'ħafna modi u karatteristiċi tas-serje STM4L32+ ibbażati fuq il-qalba ARM®Cortex® -M4+.
Jappoġġja l-konnettività Arduino Uno R3 u PMOD li tipprovdi kapaċitajiet ta 'espansjoni illimitati b'għażla kbira ta' bordijiet add-on dedikati.

Figura 8. B-L4S5I-IOT01A Kit ta 'skoperta

Setup tal-ħardwer

Il-komponenti tal-ħardwer li ġejjin huma meħtieġa:

1. kit wieħed STM32L4+ Discovery għal node IoT mgħammar b'interface Wi-Fi (kodiċi tal-ordni: B-L4S5I-IOT01A)
2. kejbil USB tat-tip A għal Mini-B USB Tip B biex tgħaqqad il-bord ta 'skoperta STM32 mal-PC

Setup tas-softwer

Il-komponenti tas-softwer li ġejjin huma meħtieġa biex jitwaqqaf l-ambjent ta 'żvilupp għall-ħolqien ta' applikazzjonijiet IOTA DLT għall-B-L4S5I-IOT01A:

• X-CUBE-IOTA1: Firmware u dokumentazzjoni relatata huma disponibbli fuq st.com
• katina ta 'għodda ta' żvilupp u kompilatur: is-softwer ta 'espansjoni STM32Cube jappoġġja l-ambjenti li ġejjin:
  – IAR Inkorporat Workbench għal toolchain ARM ® (EWARM) + ST-LINK/V2
  – RealiView Kit ta' Żvilupp tal-Mikrokontrollur (MDK-ARM) toolchain + ST-LINK/V2
  – STM32CubeIDE + ST-LINK/V2

Setup tas-sistema

Il-bord Discovery B-L4S5I-IOT01A jippermetti l-isfruttament tal-karatteristiċi IOTA DLT. Il-bord jintegra d-debugger/programmer ST-LINK/V2-1. Tista' tniżżel il-verżjoni rilevanti tas-sewwieq ST-LINK/V2-1 USB fuq STSW-LINK009.

Storja tar-reviżjoni

Tabella 2. Storja tar-reviżjoni tad-dokument

Data	Reviżjoni	Bidliet
13-Ġunju-19	1	Rilaxx inizjali
18-Ġunju-19	2	Aġġornata Taqsima 3.4.8.1 TX_IN u TX_OUT, Taqsima 3.4.8.3 Tibgħat dejta permezz ta' valur żero transazzjonijiet u Taqsima 3.4.8.4 Tibgħat fondi permezz ta’ transazzjonijiet ta’ trasferiment.
6-Mejju-21	3	Introduzzjoni Aġġornata, Taqsima 1 Akronimi u abbrevjazzjonijiet, Taqsima 2.1 Fuqview, Taqsima 2.1.1 IOTA 1.0, Taqsima 2.1.3 Prova tax-Xogħol, Taqsima 2.2 Arkitettura, Taqsima 2.3 Struttura tal-folders, Taqsima 3.2 Setup tal-ħardwer, Taqsima 3.3 Setup tas-softwer u Taqsima 3.4 Setup tas-sistema. Tneħħiet it-Taqsima 2 u mibdula b'link fl-Introduzzjoni. Imneħħija Taqsima 3.1.2 Transazzjonijiet u pakketti, Taqsima 3.1.3 Kont u firem, Taqsima 3.1.5 Hashing. Taqsima 3.4 Kif tikteb applikazzjonijiet u sub-taqsimiet relatati, Taqsima 3.5 Deskrizzjoni tal-applikazzjoni IOTALightNode u subsezzjonijiet relatati, u Taqsima 4.1.1 STM32 Pjattaforma Nukleo Miżjuda Taqsima 2.1.2IOTA 1.5 - Chrysalis, Taqsima 2.5 Deskrizzjoni tal-applikazzjoni IOTA-Client, Taqsima 2.4 API u Taqsima 3.1.1 STM32L4+ Discovery kit node IoT.

 

AVVIŻ IMPORTANTI - JEKK JOGĦĠBOK AQRA B'attenzjoni

STMicroelectronics NV u s-sussidjarji tagħha ("ST") jirriżervaw id-dritt li jagħmlu tibdiliet, korrezzjonijiet, titjib, modifiki u titjib fil-prodotti ST u / jew f'dan id-dokument fi kwalunkwe ħin mingħajr avviż. Ix-xerrejja għandhom jiksbu l-aħħar informazzjoni rilevanti dwar il-prodotti ST qabel ma jagħmlu l-ordnijiet. Il-prodotti ST jinbiegħu skont it-termini u l-kundizzjonijiet tal-bejgħ ta ’ST fis-seħħ fil-ħin tar-rikonoxximent tal-ordni.

Ix-xerrejja huma unikament responsabbli għall-għażla, l-għażla u l-użu tal-prodotti ST u ST ma tassumi l-ebda responsabbiltà għall-għajnuna fl-applikazzjoni jew id-disinn tal-prodotti tax-Xerrejja.
L-ebda liċenzja, espressa jew impliċita, għal xi dritt ta' proprjetà intellettwali ma tingħata minn ST hawnhekk.
Il-bejgħ mill-ġdid ta' prodotti ST b'dispożizzjonijiet differenti mill-informazzjoni stipulata hawnhekk għandu jħassar kwalunkwe garanzija mogħtija minn ST għal tali prodott.
ST u l-logo ST huma trademarks ta' ST. Għal informazzjoni addizzjonali dwar it-trademarks ST, jekk jogħġbok irreferi għal www.st.com/trademarks. L-ismijiet l-oħra kollha tal-prodott jew tas-servizz huma proprjetà tas-sidien rispettivi tagħhom.
L-informazzjoni f'dan id-dokument tieħu post u tissostitwixxi l-informazzjoni pprovduta qabel fi kwalunkwe verżjoni preċedenti ta' dan id-dokument.
© 2021 STMicroelectronics – Id-drittijiet kollha riżervati

Dokumenti / Riżorsi

Pakkett tas-Software ta 'Espansjoni ST X-CUBE-IOTA1 għal STM32Cube [pdfManwal tal-Utent ST, X-CUBE-IOTA1, Espansjoni, Pakkett tas-Software, għal, STM32Cube

Referenzi

• Manwal għall-Utent