Rust STM32设备签名库stm32-device-signature的使用，实现嵌入式设备安全认证与唯一标识管理

stm32-device-signature是一个用于STM32微控制器的设备电子签名"驱动"库，它可以帮助开发者获取STM32芯片的唯一标识符，实现嵌入式设备的安全认证和唯一标识管理。

安装

在您的项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add stm32-device-signature

或者在Cargo.toml中添加以下行：

stm32-device-signature = "0.3.3"

使用示例

以下是使用stm32-device-signature库获取STM32设备唯一ID的完整示例代码：

use stm32_device_signature::{DeviceSignature, DeviceSignatureError};
use stm32f4xx_hal as hal;  // 使用适合您STM32型号的HAL库

fn main() -> Result<(), DeviceSignatureError> {
    // 获取设备签名
    let signature = DeviceSignature::get()?;
    
    // 获取96位唯一ID (STM32F4系列)
    let unique_id = signature.unique_id();
    println!("Device Unique ID: {:?}", unique_id);
    
    // 获取闪存大小 (以KB为单位)
    let flash_size = signature.flash_size();
    println!("Flash Size: {} KB", flash_size);
    
    // 获取封装类型
    let package = signature.package();
    println!("Package: {:?}", package);
    
    Ok(())
}

功能说明

1. 唯一标识符：STM32芯片内置96位唯一ID，可用于设备认证和防克隆
2. 闪存大小：读取芯片内置的闪存容量信息
3. 封装类型：获取芯片的封装类型信息

错误处理

match DeviceSignature::get() {
    Ok(signature) => {
        // 处理签名数据
    },
    Err(DeviceSignatureError::NotSupported) => {
        println!("此功能在您的STM32型号上不支持");
    },
    Err(DeviceSignatureError::InvalidFlashSize) => {
        println!("闪存大小读取失败");
    },
    Err(_) => {
        println!("未知错误");
    }
}

应用场景

1. 设备安全认证
2. 防克隆保护
3. 软件授权管理
4. 设备追踪和识别

许可证

本库采用双重许可：

• Apache License, Version 2.0
• MIT license

您可以选择其中任何一种许可证使用。

完整示例代码

下面是一个更完整的示例，展示了如何在实际项目中集成和使用stm32-device-signature库：

use stm32_device_signature::{DeviceSignature, DeviceSignatureError};
use stm32f4xx_hal::{pac, prelude::*};

fn main() -> Result<(), DeviceSignatureError> {
    // 初始化硬件抽象层(HAL)
    if let (Some(dp), Some(cp)) = (
        pac::Peripherals::take(),
        cortex_m::peripheral::Peripherals::take(),
    ) {
        // 设置系统时钟
        let rcc = dp.RCC.constrain();
        let clocks = rcc.cfgr.sysclk(84.MHz()).freeze();
        
        // 初始化串口用于输出信息
        let gpioa = dp.GPIOA.split();
        let tx = gpioa.pa9.into_alternate();
        let rx = gpioa.pa10.into_alternate();
        let serial = hal::serial::Serial::new(
            dp.USART1,
            (tx, rx),
            hal::serial::Config::default()
                .baudrate(115200.bps())
                .wordlength_8()
                .parity_none(),
            &clocks,
        )
        .unwrap();
        let (mut tx, _rx) = serial.split();

        // 获取设备签名信息
        let signature = DeviceSignature::get()?;
        
        // 输出设备信息
        writeln!(tx, "STM32设备信息:").unwrap();
        
        // 输出96位唯一ID
        let unique_id = signature.unique_id();
        writeln!(tx, "唯一ID: {:02X?}", unique_id).unwrap();
        
        // 输出闪存大小
        let flash_size = signature.flash_size();
        writeln!(tx, "闪存大小: {} KB", flash_size).unwrap();
        
        // 输出封装类型
        let package = signature.package();
        writeln!(tx, "封装类型: {:?}", package).unwrap();
        
        // 使用唯一ID进行加密操作示例
        let device_id = hex::encode(unique_id);
        writeln!(tx, "设备标识符: {}", device_id).unwrap();
    }
    
    Ok(())
}

进阶用法

use stm32_device_signature::{DeviceSignature, DeviceSignatureError};
use sha2::{Sha256, Digest};

// 使用设备唯一ID生成安全密钥
fn generate_device_key() -> Result<[u8; 32], DeviceSignatureError> {
    let signature = DeviceSignature::get()?;
    let unique_id = signature.unique_id();
    
    // 使用SHA-256哈希算法从设备唯一ID派生密钥
    let mut hasher = Sha256::new();
    hasher.update(unique_id);
    let result = hasher.finalize();
    
    Ok(result.into())
}

fn main() -> Result<(), DeviceSignatureError> {
    // 生成设备特定密钥
    let device_key = generate_device_key()?;
    println!("设备派生密钥: {:02X?}", device_key);
    
    Ok(())
}