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Crypto-Engine

介绍 crypto-engine 使用方法。

模块介绍​

crypto-engine 通过硬件实现加密算法，用于对明文数据进行加密处理。

功能介绍​

K1 的 crypto-engine（简称 CE）通过硬件实现了 AES 加密算法，支持 ECB、CBC、XTS 等加密模式。

源码结构介绍​

CE 驱动代码位于 drivers/crypto/spacemit 目录下：

drivers/crypto/spacemit
|--spacemit_ce_engine.c            #CE 驱动代码
|--spacemit-ce-glue.c              #基于 CE 驱动实现的加密算法
|--spacemit_engine.h

内核 crypto 框架的通用实现位于内核 crypto 路径中，此处不再赘述。

关键特性​

特性​

支持 AES 加密算法，支持 ECB / CBC / XTS 模式。

性能参数​

  • 纯硬件性能可达 500MB/s
  • 通过内核实现的加密流程性能可达 280MB/s (对 128KB 以上的数据)

测试方法说明：

OpenSSL 的 speed 工具默认支持最大 16KB 的数据，可通过二次开发扩展为 128KB。

openssl speed -elapsed -async_jobs 1 -engine afalg -evp aes-128-cbc -multi 1

配置介绍​

主要包括 驱动使能配置 和 DTS 配置

CONFIG配置​

CONFIG_CRYPTO：为内核平台 crypto 框架提供支持，支持 K1 CE 驱动情况下，应为 Y

CONFIG_CRYPTO=y
CONFIG_SPACEMIT_REE_AES=y
CONFIG_SPACEMIT_REE_ENGINE=y

DTS 配置​

CE 模块无外设引脚，因此仅需配置其时钟和复位资源。

dtsi 配置示例​

dtsi 中配置 CE 控制器基地址和时钟复位资源，一般无需改动：

 spacemit_crypto_engine@d8600000 {
  compatible = "spacemit,crypto_engine";
  spacemit-crypto-engine-0 = <0xd8600000 0x00100000>;
  interrupt-parent = <&intc>;
  interrupts = <113>;
  num-engines = <1>;
  clocks = <&ccu CLK_AES>;
  resets = <&reset RESET_AES>;
  interconnects = <&dram_range5>;
  interconnect-names = "dma-mem";
  status = "okay";
 };

接口介绍​

API介绍​

AES 驱动注册了加密与解密接口到 crypto 框架中。

以 CBC 模式为例：

  • 该接口实现了通过 CE 硬件执行 CBC 模式的加密。
static int cbc_encrypt(struct skcipher_request *req)
  • 实现了通过 CE 硬件执行 CBC 模式的解密。
static int cbc_decrypt(struct skcipher_request *req)

测试介绍​

首先验证 AES 加密算法是否注册成功

cat /proc/crypto
结果中如下
name         : xts(aes)
driver       : __driver-xts-aes-spacemit-ce1
module       : kernel
priority     : 500
refcnt       : 1
selftest     : passed
internal     : no
type         : skcipher
async        : yes
blocksize    : 16
min keysize  : 32
max keysize  : 64
ivsize       : 16
chunksize    : 16
walksize     : 16

name         : cbc(aes)
driver       : __driver-cbc-aes-spacemit-ce1
module       : kernel
priority     : 500
refcnt       : 1
selftest     : passed
internal     : no
type         : skcipher
async        : yes
blocksize    : 16
min keysize  : 16
max keysize  : 32
ivsize       : 16
chunksize    : 16
walksize     : 16

name         : ecb(aes)
driver       : __driver-ecb-aes-spacemit-ce1
module       : kernel
priority     : 500
refcnt       : 2
selftest     : passed
internal     : no
type         : skcipher
async        : yes
blocksize    : 16
min keysize  : 16
max keysize  : 32
ivsize       : 16
chunksize    : 16
walksize     : 16

加密算法功能测试可通过 OpenSSL 工具测试，用法示例如下：

echo "hello,world" | openssl enc -aes128 -e -a -salt -engine afalg  //加密字符串
echo "加密自动生成的密钥" | openssl enc -engine afalg -aes128 -a -d -salt   //解密字符串
openssl enc -aes128 -e -engine afalg -in data.txt -out encrypt.txt -pass pass:12345678   //使用密钥进行加密
openssl enc -aes-cbc -d -engine afalg -in encrypt.txt -out data.txt -pass pass:12345678   //使用密钥进行解密
可将解密得到的内容与原始数据进行比对，一致即表示加密/解密功能正常。

FAQ​