基于 ESP32-C3 开启 Flash 加密和安全启动并进行 OTA 测试

软件：

• esp-idf v5.1.2

硬件：

• ESP32-C3 board

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1. 首先，准备一个明文固件 hello-world.bin

• 基于 esp-idf-v5.1.2\examples\get-started\hello_world 例程，使用如下指令，直接编译，获取明文固件 hello-world.bin

idf.py set-target esp32c3

idf.py build
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2. 接下来，基于 esp-idf-v5.1.2\examples\system\ota\simple_ota_example 例程进行测试

• 将明文固件 hello-world.bin 放到 esp-idf-v5.1.2\examples\system\ota\simple_ota_example 目录下

3. 使用如下指令获取 secure boot V2 key

espsecure.py generate_signing_key secure_boot_signing_key.pem --version 2
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4. 使用如下指令，通过生成的 secure_boot_signing_key.pem 文件对 明文的 hello-world.bin 进行签名，生成被签名的 SIGNED_hello_world.bin

待 OTA 的固件必须被相同 Secure Boot Key 进行签名

espsecure.py sign_data --version 2 --keyfile secure_boot_signing_key.pem --output SIGNED_hello_world.bin hello_world.bin
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5. 为了方便 OTA 测试，我们在本地开启一个 HTTP Server 服务器，将签名的 SIGNED_hello_world.bin 上传到 HTTP Server 中

6. 基于 esp-idf-v5.1.2\examples\system\ota\simple_ota_example 例程，开启如下软件配置

• 开启 Flash 加密 和 安全启动模式
  → Security features
  

• 增大 partition-table 偏移地址
  → Partition Table
  

• 设置待 OTA 的 SIGNED_hello_world.bin 文件路径
  → Example Configuration
  

• 与 PC 连接相同的路由器
  → Example Connection Configuration
  

• 开启 HTTP Server OTA 的支持
  → Component config → ESP HTTPS OTA
  

• 关闭 NVS 加密
  由于 开启 Flash 加密后，默认也会使能 NVS 加密，但我们这里没有进行 NVS 加密的相关设置，因此需要关闭 NVS 加密的配置
  → Component config → NVS
  

7. 使用如下指令编译 bootloader ，并下载被签名的 bootloader.bin

idf.py bootloader

idf.py -p COM* boorloader-flash
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8. 使用如下指令，对工程进行编译，并下载编译后的固件

idf.py build

idf.py -p COM* flash monitor
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9. 检查固件运行日志

注意：确保稳定的供电环境

• 固件首次运行启动后，会先检查 secure boot 签名验证，然后执行 Flash 加密
  
• Flash 加密完成后，会进行软件重启，然后开始运行用户固件
  
• 运行 factory 分区的固件，开启 OTA
  

OTA 过程会对签名的 OTA 的固件进行加密，并写入 OTA 分区。

• OTA 完成，会再次软件重启，以运行 OTA 分区的固件，此时 OTA 分区的固件已经被 Flash 加密