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nvs_partition_gen/mass_mfg: Support for HMAC-based scheme for generating NVS encr-keys
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Laukik Hase
parent
8efe2f86e9
commit
9ac87fcc8b
@ -18,11 +18,13 @@ import os
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||||
import random
|
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import struct
|
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import sys
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import textwrap
|
||||
import zlib
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from io import open
|
||||
|
||||
try:
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||||
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
|
||||
from cryptography.hazmat.primitives import hashes, hmac
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from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
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||||
except ImportError:
|
||||
print('The cryptography package is not installed.'
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||||
@ -44,6 +46,13 @@ def reverse_hexbytes(addr_tmp):
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return reversed_bytes
|
||||
|
||||
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||||
def desc_format(*args):
|
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desc = ''
|
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for arg in args:
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||||
desc += textwrap.fill(replace_whitespace=False, text=arg) + '\n'
|
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return desc
|
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|
||||
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||||
""" Class for standard NVS page structure """
|
||||
|
||||
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||||
@ -842,16 +851,63 @@ def generate_key(args):
|
||||
distutils.dir_util.mkpath(keys_outdir)
|
||||
keys_outdir, output_keyfile = set_target_filepath(keys_outdir, args.keyfile)
|
||||
|
||||
key = ''.join(random.choice('0123456789abcdef') for _ in range(128)).strip()
|
||||
encr_key_bytes = codecs.decode(key, 'hex')
|
||||
key_len = len(encr_key_bytes)
|
||||
|
||||
keys_buf = bytearray(b'\xff') * page_max_size
|
||||
keys_buf[0:key_len] = encr_key_bytes
|
||||
crc_data = keys_buf[0:key_len]
|
||||
crc_data = bytes(crc_data)
|
||||
crc = zlib.crc32(crc_data, 0xFFFFFFFF)
|
||||
struct.pack_into('<I', keys_buf, key_len, crc & 0xFFFFFFFF)
|
||||
key = ''
|
||||
|
||||
if args.key_protect_hmac:
|
||||
HMAC_EKEY_SEED_ELEMENT = b'\x5A\x5A\xBE\xAE'
|
||||
HMAC_TKEY_SEED_ELEMENT = b'\xA5\xA5\xDE\xCE'
|
||||
hmac_key = b''
|
||||
|
||||
if args.kp_hmac_keygen:
|
||||
hmac_key_str = ''.join(random.choice('0123456789abcdef') for _ in range(64)).strip()
|
||||
hmac_key = codecs.decode(hmac_key_str, 'hex')
|
||||
hmac_keyfile = ''
|
||||
|
||||
if args.kp_hmac_keyfile:
|
||||
hmac_keyfile = args.kp_hmac_keyfile
|
||||
else:
|
||||
hmac_keyfile = 'hmac-' + args.keyfile
|
||||
|
||||
hmac_keyfile = set_target_filepath(keys_outdir, hmac_keyfile)[1]
|
||||
with open(hmac_keyfile, 'wb') as hmac_key_file:
|
||||
hmac_key_file.write(hmac_key)
|
||||
else:
|
||||
if not args.kp_hmac_inputkey:
|
||||
raise RuntimeError('HMAC Key input file (HMAC-based encryption scheme) missing!')
|
||||
|
||||
with open(args.kp_hmac_inputkey, 'rb') as input_keys_file:
|
||||
hmac_key = input_keys_file.read()
|
||||
|
||||
ekey_seed = HMAC_EKEY_SEED_ELEMENT * 8
|
||||
h_e = hmac.HMAC(hmac_key, hashes.SHA256())
|
||||
h_e.update(ekey_seed)
|
||||
e_key = h_e.finalize()
|
||||
|
||||
tkey_seed = HMAC_TKEY_SEED_ELEMENT * 8
|
||||
h_t = hmac.HMAC(hmac_key, hashes.SHA256())
|
||||
h_t.update(tkey_seed)
|
||||
t_key = h_t.finalize()
|
||||
|
||||
encr_key_bytes = e_key + t_key
|
||||
key_len = len(encr_key_bytes)
|
||||
key = f"{int.from_bytes(encr_key_bytes, 'big'):x}"
|
||||
|
||||
keys_buf[0:key_len] = encr_key_bytes
|
||||
crc_data = keys_buf[0:key_len]
|
||||
crc_data = bytes(crc_data)
|
||||
crc = zlib.crc32(crc_data, 0xFFFFFFFF)
|
||||
struct.pack_into('<I', keys_buf, key_len, crc & 0xFFFFFFFF)
|
||||
else:
|
||||
key = ''.join(random.choice('0123456789abcdef') for _ in range(128)).strip()
|
||||
encr_key_bytes = codecs.decode(key, 'hex')
|
||||
key_len = len(encr_key_bytes)
|
||||
|
||||
keys_buf[0:key_len] = encr_key_bytes
|
||||
crc_data = keys_buf[0:key_len]
|
||||
crc_data = bytes(crc_data)
|
||||
crc = zlib.crc32(crc_data, 0xFFFFFFFF)
|
||||
struct.pack_into('<I', keys_buf, key_len, crc & 0xFFFFFFFF)
|
||||
|
||||
with open(output_keyfile, 'wb') as output_keys_file:
|
||||
output_keys_file.write(keys_buf)
|
||||
@ -918,101 +974,126 @@ def generate(args, is_encr_enabled=False, encr_key=None):
|
||||
|
||||
|
||||
def main():
|
||||
parser = argparse.ArgumentParser(description='\nESP NVS partition generation utility', formatter_class=argparse.RawTextHelpFormatter)
|
||||
parser = argparse.ArgumentParser(description=desc_format('ESP NVS partition generation utility'), formatter_class=argparse.RawTextHelpFormatter)
|
||||
subparser = parser.add_subparsers(title='Commands',
|
||||
dest='command',
|
||||
help='\nRun nvs_partition_gen.py {command} -h for additional help\n\n')
|
||||
help=desc_format('Run nvs_partition_gen.py {command} -h for additional help'))
|
||||
|
||||
parser_gen = subparser.add_parser('generate',
|
||||
help='Generate NVS partition',
|
||||
help=desc_format('Generate NVS partition'),
|
||||
formatter_class=argparse.RawTextHelpFormatter)
|
||||
parser_gen.set_defaults(func=generate)
|
||||
parser_gen.add_argument('input',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to CSV file to parse')
|
||||
help=desc_format('Path to CSV file to parse'))
|
||||
parser_gen.add_argument('output',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output NVS binary file')
|
||||
help=desc_format('Path to output NVS binary file'))
|
||||
parser_gen.add_argument('size',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Size of NVS partition in bytes\
|
||||
\n(must be multiple of 4096)')
|
||||
help=desc_format('Size of NVS partition in bytes (must be multiple of 4096)'))
|
||||
parser_gen.add_argument('--version',
|
||||
choices=[1,2],
|
||||
default=2,
|
||||
type=int,
|
||||
help='''Set multipage blob version.\
|
||||
\nVersion 1 - Multipage blob support disabled.\
|
||||
\nVersion 2 - Multipage blob support enabled.\
|
||||
\nDefault: Version 2''')
|
||||
help=desc_format(
|
||||
'Set multipage blob version.',
|
||||
'Version 1 - Multipage blob support disabled.',
|
||||
'Version 2 - Multipage blob support enabled.',
|
||||
'Default: Version 2'))
|
||||
parser_gen.add_argument('--outdir',
|
||||
default=os.getcwd(),
|
||||
help='Output directory to store files created\
|
||||
\n(Default: current directory)')
|
||||
help=desc_format('Output directory to store files created (Default: current directory)'))
|
||||
parser_gen_key = subparser.add_parser('generate-key',
|
||||
help='Generate keys for encryption',
|
||||
help=desc_format('Generate keys for encryption'),
|
||||
formatter_class=argparse.RawTextHelpFormatter)
|
||||
parser_gen_key.set_defaults(func=generate_key)
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--key_protect_hmac',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help=desc_format(
|
||||
'If set, the NVS encryption key protection scheme based on HMAC',
|
||||
'peripheral is used; else the default scheme based on Flash Encryption',
|
||||
'is used'))
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--kp_hmac_keygen',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help=desc_format('Generate the HMAC key for HMAC-based encryption scheme'))
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--kp_hmac_keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
help=desc_format('Path to output HMAC key file'))
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--kp_hmac_inputkey',
|
||||
default=None,
|
||||
help=desc_format('File having the HMAC key for generating the NVS encryption keys'))
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output encryption keys file')
|
||||
help=desc_format('Path to output encryption keys file'))
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--outdir',
|
||||
default=os.getcwd(),
|
||||
help='Output directory to store files created.\
|
||||
\n(Default: current directory)')
|
||||
help=desc_format('Output directory to store files created. (Default: current directory)'))
|
||||
parser_encr = subparser.add_parser('encrypt',
|
||||
help='Generate NVS encrypted partition',
|
||||
help=desc_format('Generate NVS encrypted partition'),
|
||||
formatter_class=argparse.RawTextHelpFormatter)
|
||||
parser_encr.set_defaults(func=encrypt)
|
||||
parser_encr.add_argument('input',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to CSV file to parse')
|
||||
help=desc_format('Path to CSV file to parse'))
|
||||
parser_encr.add_argument('output',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output NVS binary file')
|
||||
help=desc_format('Path to output NVS binary file'))
|
||||
parser_encr.add_argument('size',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Size of NVS partition in bytes\
|
||||
\n(must be multiple of 4096)')
|
||||
help=desc_format('Size of NVS partition in bytes (must be multiple of 4096)'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--version',
|
||||
choices=[1,2],
|
||||
default=2,
|
||||
type=int,
|
||||
help='''Set multipage blob version.\
|
||||
\nVersion 1 - Multipage blob support disabled.\
|
||||
\nVersion 2 - Multipage blob support enabled.\
|
||||
\nDefault: Version 2''')
|
||||
help=desc_format(
|
||||
'Set multipage blob version.',
|
||||
'Version 1 - Multipage blob support disabled.',
|
||||
'Version 2 - Multipage blob support enabled.',
|
||||
'Default: Version 2'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--keygen',
|
||||
action='store_true',
|
||||
default=False,
|
||||
help='Generates key for encrypting NVS partition')
|
||||
help=desc_format('Generates key for encrypting NVS partition'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output encryption keys file')
|
||||
help=desc_format('Path to output encryption keys file'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--inputkey',
|
||||
default=None,
|
||||
help='File having key for encrypting NVS partition')
|
||||
help=desc_format('File having key for encrypting NVS partition'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--outdir',
|
||||
default=os.getcwd(),
|
||||
help='Output directory to store files created.\
|
||||
\n(Default: current directory)')
|
||||
help=desc_format('Output directory to store files created. (Default: current directory)'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--key_protect_hmac',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help=desc_format(
|
||||
'If set, the NVS encryption key protection scheme based on HMAC',
|
||||
'peripheral is used; else the default scheme based on Flash Encryption',
|
||||
'is used'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--kp_hmac_keygen',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help=desc_format('Generate the HMAC key for HMAC-based encryption scheme'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--kp_hmac_keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
help=desc_format('Path to output HMAC key file'))
|
||||
parser_encr.add_argument('--kp_hmac_inputkey',
|
||||
default=None,
|
||||
help=desc_format('File having the HMAC key for generating the NVS encryption keys'))
|
||||
parser_decr = subparser.add_parser('decrypt',
|
||||
help='Decrypt NVS encrypted partition',
|
||||
help=desc_format('Decrypt NVS encrypted partition'),
|
||||
formatter_class=argparse.RawTextHelpFormatter)
|
||||
parser_decr.set_defaults(func=decrypt)
|
||||
parser_decr.add_argument('input',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to encrypted NVS partition file to parse')
|
||||
help=desc_format('Path to encrypted NVS partition file to parse'))
|
||||
parser_decr.add_argument('key',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to file having keys for decryption')
|
||||
help=desc_format('Path to file having keys for decryption'))
|
||||
parser_decr.add_argument('output',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output decrypted binary file')
|
||||
parser_decr.add_argument('--outdir',
|
||||
default=os.getcwd(),
|
||||
help='Output directory to store files created.\
|
||||
\n(Default: current directory)')
|
||||
help=desc_format('Output directory to store files created. (Default: current directory)'))
|
||||
args = parser.parse_args()
|
||||
|
||||
args.func(args)
|
||||
|
||||
13
components/nvs_flash/nvs_partition_generator/sample_val.csv
Normal file
13
components/nvs_flash/nvs_partition_generator/sample_val.csv
Normal file
@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
# Sample csv file
|
||||
key,type,encoding,value
|
||||
storage,namespace,,
|
||||
u8_key,data,u8,255
|
||||
i8_key,data,i8,-128
|
||||
u16_key,data,u16,65535
|
||||
u32_key,data,u32,4294967295
|
||||
i32_key,data,i32,-2147483648
|
||||
str_key,data,string,"Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
|
||||
Fusce quis risus justo.
|
||||
Suspendisse egestas in nisi sit amet auctor.
|
||||
Pellentesque rhoncus dictum sodales.
|
||||
In justo erat, viverra at interdum eget, interdum vel dui."
|
||||
|
Can't render this file because it has a wrong number of fields in line 2.
|
1
components/nvs_flash/nvs_partition_generator/testdata/sample_encryption_keys_hmac.bin
vendored
Normal file
1
components/nvs_flash/nvs_partition_generator/testdata/sample_encryption_keys_hmac.bin
vendored
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
||||
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|
||||
2
components/nvs_flash/nvs_partition_generator/testdata/sample_hmac_key.bin
vendored
Normal file
2
components/nvs_flash/nvs_partition_generator/testdata/sample_hmac_key.bin
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,2 @@
|
||||
|
||||
|
||||
@ -420,7 +420,6 @@ def main():
|
||||
\nDefault: Version 2 ''')
|
||||
parser_gen.add_argument('--keygen',
|
||||
action='store_true',
|
||||
default=False,
|
||||
help='Generates key for encrypting NVS partition')
|
||||
parser_gen.add_argument('--keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
@ -432,6 +431,20 @@ def main():
|
||||
default=os.getcwd(),
|
||||
help='Output directory to store files created\
|
||||
\n(Default: current directory)')
|
||||
parser_gen.add_argument('--key_protect_hmac',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help='''If set, the NVS encryption key protection scheme based on HMAC\
|
||||
\nperipheral is used; else the default scheme based on Flash Encryption\
|
||||
\nis used''')
|
||||
parser_gen.add_argument('--kp_hmac_keygen',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help='Generate the HMAC key for HMAC-based encryption scheme')
|
||||
parser_gen.add_argument('--kp_hmac_keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output HMAC key file')
|
||||
parser_gen.add_argument('--kp_hmac_inputkey',
|
||||
default=None,
|
||||
help='File having the HMAC key for generating the NVS encryption keys')
|
||||
parser_gen.add_argument('--input',
|
||||
default=None,
|
||||
help=argparse.SUPPRESS)
|
||||
@ -449,6 +462,20 @@ def main():
|
||||
default=os.getcwd(),
|
||||
help='Output directory to store files created.\
|
||||
\n(Default: current directory)')
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--key_protect_hmac',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help='''If set, the NVS encryption key protection scheme based on HMAC\
|
||||
\nperipheral is used; else the default scheme based on Flash Encryption\
|
||||
\nis used''')
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--kp_hmac_keygen',
|
||||
action='store_true',
|
||||
help='Generate the HMAC key for HMAC-based encryption scheme')
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--kp_hmac_keyfile',
|
||||
default=None,
|
||||
help='Path to output HMAC key file')
|
||||
parser_gen_key.add_argument('--kp_hmac_inputkey',
|
||||
default=None,
|
||||
help='File having the HMAC key for generating the NVS encryption keys')
|
||||
|
||||
args = parser.parse_args()
|
||||
args.func(args)
|
||||
|
||||
1
tools/mass_mfg/testdata/sample_encryption_keys_hmac.bin
vendored
Normal file
1
tools/mass_mfg/testdata/sample_encryption_keys_hmac.bin
vendored
Normal file
@ -0,0 +1 @@
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