RT-Thread 发布硬件加解密驱动框架

近些年万物互联成为国家发展战略，物联网技术出现了蓬勃发展的迹象。各种物联网设备逐渐走入人们的日常生活中，信息安全在物联网领域也越来越重要。

为保证物联网设备的信息安全，软件层面引入了TLS安全传输层协议，同时硬件芯片上也逐渐添加安全相关的加解密模块，甚至出现了专为安全设计的安全芯片。芯片上的硬件安全模块相比纯软件实现的安全算法，拥有更快的运算速度，更小的资源占用。但大多数物联网设备上仍在使用纯软件的安全算法。其中最重要的一个原因，就是硬件接口不一，种类繁杂，软件对接起来比较困难。

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因此 RT-Thread 推出了 hwcrypto - 硬件加解密驱动框架，并对接了常见的安全传输套件。只要硬件支持加解密模块，就能直接使用基于硬件加解密的安全传输套件，传输速度提升数倍。

介绍

hwcrypto 是一个硬件加解密设备驱动框架。主要由硬件加解密驱动抽象层以及各种加解密API接口两部分构成。对于上层应用，可对接安全套件或直接使用，使用方式十分灵活。对于驱动，需要对接的接口少，功能单一。驱动开发简单快捷。主要特性介绍，参见下文。

特性

1、设计轻薄，运行高效

硬件加解密驱动的最重要的一个功能就是接口转换，实现接口统一，方便上层应用使用硬件加解密。所以它被设计的十分轻薄。有着极低资源占用，ROM < 0.8K / RAM < 0.2K。

加解密在运行速度上，也有着很高的要求。所以频繁调用的代码，细致考虑，把运行过程的步骤降到最少，让性能损失降到最小，如同直接操作硬件寄存器一般迅速。

2、考虑周全，使用简单

在 API 设计上，从简单易用，功能齐全两个维度出发。首先是用户直接使用硬件加解密API，要求上手简单, 使用容易。为此前期针对众多软件接口进行了评估。亲身使用测试，最终定义出一套功能齐全，接口简单的 API。

满足用户的使用需求的同时，在安全传输套件的对接上，也做了许多考虑。专门为安全传输套件增加了API。最终这套API用户使用或是对接安全传输套件，都能游刃有余。

3.完全兼容，通用性强

驱动对接的接口设计上，也精心设计。前期对多家硬件厂商的加解密外设根据功能进行分类，进行分析整理，提取出一套功能单一，参数全面的驱动接口。该驱动接口可完全适配常规 MCU 加解密外设。现目前已在多个平台上做验证，例如联盛德 W60X 系列，STM32 系列等。

支持

硬件加解密接口

硬件加解密框架目前已经支持

AES/DES/3DES/RC4/SHA1/SHA2/MD5/CRC/RNG/BIGNUM 等加解密相关的接口。将上述加解密算法按照不同的类型分成如下几个大类，每一类都有丰富的 API 可供使用。目前已经支持的类型如下：


bignum	大数运算
crc	CRC冗余校验
gcm	GMAC消息认证码
hash	散列算法
rng	随机数发生器
symmetric	对称加解密算法

驱动及软件支持

1、硬件支持上选择了联盛德 W601 芯片。W601 是集成了丰富的硬件加解密功能的一颗 WIFI SOC。目前已经将硬件加解密驱动全部对接完成，近期会推送到 RT-Thread 仓库 w60x bsp 中，开发者可在此硬件平台上进行体验。STM32 系列部分支持了设备ID、RNG、CRC32等功能，手上有STM32的小伙伴们，也可以尝尝鲜。后续也将会有更多的硬件平台对接。

2、软件上率先实现了 MbedTLS 安全套件的对接。配合联盛德 W601 芯片硬件加解密，一次完整数据交互从 1.4 秒降低到 0.4 秒。整体性能提升 3 倍以上。

下载

hwcrypto 属于 RT-Thread 的一个设备驱动，在 rt-thread/components/drivers/hwcrypto 目录下。预计在 RT-Thread 4.0.2 版本中发布。

现可以在 GitHub 上下载 RT-Thread master 分支源码，即可抢先体验。

大家可以将以下网址复制至外部浏览器打开进行下载：

RT-Thread源码下载：https://github.com/RT-Thread/rt-thread

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