安全功能和函数演示防止未经授权的软件在设备上运行安全启动过程旨在确保在主板上运行的固件映像由 原设备制造商 (OEM) 完成加密签名 。代码签名使用 RSA 密钥对完成。私钥对（仅 OEM 知道的密钥） 用于对映像进行签名。公钥被编入设备程序中，且可用于 验证映像是否由私钥签名。 演示的启动过程有三个阶段，如精选 FreeRTOS IoT 集成页面中所述。  图 1：安全架构
第一级引导加载程序内置在 i.MX RT1060 的 ROM 中，无法修改。第二级引导加载程序 来自开源项目 MCUboot，其作为可构建项目包含在 参考集成存储库中。第三级 是一个基于 FreeRTOS 构建的应用程序。上文提到的存储库包含多个应用程序项目，每个项目均演示了 使用 AWS IoT 服务的不同方式。 第一级引导加载程序可以验证第二阶段引导加载程序的数字签名，并使用来自安全存储的公钥确定其可 信任。第二级引导加载程序可验证应用程序映像上的签名 。通过此种方式，它可在运行应用程序之前为其建立信任。在入门指南中， “为引导加载程序创建签名密钥”和“创建签名的应用程序映像”部分的说明中 入门指南中“创建已签名的应用程序映像”章节 含有一系列步骤，包括生成必要的 密钥、在 MCUboot 中嵌入公钥，以及签署应用程序可执行文件等步骤。 此外，还必须保护用于验证 MCUboot 的公钥。iMX RT1060 拥有一次性可编程 (OTP) 属性的 熔丝，以启用此功能。一组 OTP 熔丝可用于实现一个非常小的存储区域，该区域只能被编程一次 。该存储区可记录启动配置，包括用于验证代码签名的公共代码签名密钥的哈希值 。启动配置最初设置为“打开”模式，允许在设备上加载和运行任何代码。 一旦启动配置熔丝被编程为“关闭”模式，则只能运行 MCUboot 的签名映像， 且无法返回到打开模式。应在所有生产设备上执行此单向转换。 该打开配置十分便于开发，因此参考集成的入门指南解释了如何 签署固件映像，但仍保持了启动配置为打开状态。 确保设备身份和机密信息的安全连接到 AWS IoT 的设备由 TLS 客户端证书使用私钥进行唯一标识，以防止设备 相互冒充。设备的唯一私钥必须保密，以防止未经授权的访问和 通信。EdgeLock SE050 是主处理器之外的外围设备， 用于为客户端证书及其相关联私钥实现安全存储系统。每个 SE050 都附带唯一的客户端证书， 相关联的私钥已完成编程。请参阅上文图 1 中的“设备证书和私钥”。SE050 不 包含用于读出私钥的接口，因此只有此单一设备才能证明其拥有客户端证书。 与私钥不同，客户端证书为公开信息，可从 SE050 中提取。入门指南 介绍了如何通过串行接口读取客户端证书，您需要执行此操作 这样做才能为您的 AWS 帐户注册评估套件的身份。 安全的 传输层安全协议 (TLS) 要求客户端使用其关联的私钥证明其对客户端证书的所有权 。由于私钥仅限于 SE050，因此参考集成代码提供 了 PKCS #11 API 的实现， 允许在 SE050 上执行所需的加密操作， 无需直接访问密钥。 通过双向验证确保 TLS 通信的安全设备与 AWS IoT coreMQTT 代理之间的通信使用 TLS version 1.2 进行加密。请参阅 传输安全部分 (AWS IoT) 了解详情。该演示使用 EdgeLock SE050 安全元件，该元件附带唯一的 客户端证书和已编程的关联私钥，可以在不泄露私钥的情况下检索客户端证书，并在 AWS IoT 进行注册，以通过 AWS IoT Core MQTT 代理使用 coreMQTT 库建立 TLS 连接。 Over the air (OTA) 更新参考集成包括 Over the Air (OTA) 更新的演示，以启用安全漏洞和故障修复的远程补丁 。此演示使用 适用于 FreeRTOS 的 AWS IoT OTA 服务， 可以通过云端部署新映像 。OTA 客户端软件来自 AWS IoT OTA 库，可在后台任务中运行并等待接收 来自云端的新固件映像可用通知。收到通知后，设备会下载 最新映像，然后重新启动以运行新映像。 OTA 演示使用了参考集成的两项功能来提高稳健性和安全性：主次固件映像插槽 和经签名的 OTA 映像。 MCUboot 辅助启动加载程序将闪存分为三个区域。其中一个用于引导加载器本身， 另两个分别用作主次固件映像插槽。一次只有一个固件插槽处于活动状态。当 OTA 库 下载了新的固件映像，它会将更新存储在非活动插槽中，保持活动固件不变。 如果新固件映像出错（如代码签名验证失败），这就允许了 MCUboot 可以返回到旧固件 。 除安全启动系统中的代码签名验证外， OTA 服务及其客户端库还为映像下载进程 添加了自己的代码签名和验证步骤。和用于验证安全启动映像的公钥一样， 用于验证 OTA 签名的公钥必须存储在每个 IoT 设备上，并且不可作 任何更改。参考集成代码显示了将此密钥存储于 SE0050 的方法。 内存安全防护“核心” FreeRTOS 库符合在案的代码质量标准，且每个代码 check-in 时均会运行内存安全防护 。 演示应用程序的功能参考集成包括通过 i.MX RT1060 以太网连接器连接到 AWS IoT Core MQTT 代理的演示应用程序 。应用程序可执行通用 IoT 设备功能，包括与云端交换 MQTT 信息，以及 使用适用于 FreeRTOS 的 AWS IoT OTA 服务下载和安装新固件 映像。 演示入门此项目 Git 存储库根目录中的 README.md 文件提供了下载源代码的说明， GSG.md 文件提供了有关如何构建和运行演示的步骤说明。请访问 FreeRTOS/iot-reference-nxp-rt1060 Git 存储库 开始使用。 Copyright (C) Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved.
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