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https://github.com/markqvist/OpenModem.git
synced 2024-10-01 03:15:46 -04:00
Fetch HW entropy source from SD
This commit is contained in:
parent
85626c40a8
commit
0e24b54657
@ -1,29 +1,54 @@
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#include "Crypto.h"
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#include "Crypto.h"
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uint8_t active_key[16];
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bool encryption_enabled = false;
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uint8_t active_iv[16];
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uint8_t active_key[CRYPTO_KEY_SIZE];
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uint8_t active_iv[CRYPTO_KEY_SIZE];
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aes_128_context_t context;
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aes_128_context_t context;
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uint8_t current_vector[16];
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uint8_t current_vector[CRYPTO_KEY_SIZE];
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uint32_t entropy;
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uint32_t entropy_index = 0;
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bool entropy_loaded = false;
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uint8_t ivs_generated = 0;
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FIL crypto_fp; // File buffer
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char crypto_fb[CRYPTO_KEY_SIZE]; // File read buffer
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FRESULT crypto_fr; // Result codes
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void crypto_init(void) {
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void crypto_init(void) {
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crypto_test();
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encryption_enabled = false;
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return;
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if (load_key()) {
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if (load_entropy_index() && load_entropy()) {
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encryption_enabled = true;
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}
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}
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if (encryption_enabled) {
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// TODO: Set flags for crypto enabled
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// TODO: Remove
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// for (uint8_t i = 0; i < 130; i++) {
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// crypto_test();
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// }
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} else {
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LED_indicate_error_crypto();
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}
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}
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}
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void crypto_prepare(uint8_t key[16], uint8_t initialization_vector[16]) {
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void crypto_prepare(uint8_t key[CRYPTO_KEY_SIZE], uint8_t initialization_vector[CRYPTO_KEY_SIZE]) {
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// Initialise the context with the key
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// Initialise the context with the key
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aes_128_init(&context, key);
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aes_128_init(&context, key);
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// Copy the IV into the current vector array
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// Copy the IV into the current vector array
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memcpy(current_vector, initialization_vector, 16);
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memcpy(current_vector, initialization_vector, CRYPTO_KEY_SIZE);
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}
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}
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void crypto_encrypt_block(uint8_t block[16]) {
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void crypto_encrypt_block(uint8_t block[CRYPTO_KEY_SIZE]) {
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int i;
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int i;
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// XOR the current vector with the block before encrypting
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// XOR the current vector with the block before encrypting
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for (i = 0; i < 16; i++) {
|
for (i = 0; i < CRYPTO_KEY_SIZE; i++) {
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block[i] ^= current_vector[i];
|
block[i] ^= current_vector[i];
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}
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}
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@ -31,36 +56,208 @@ void crypto_encrypt_block(uint8_t block[16]) {
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aes_128_encrypt(&context, block);
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aes_128_encrypt(&context, block);
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// Copy the cipher output to the current vector
|
// Copy the cipher output to the current vector
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memcpy(current_vector, block, 16);
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memcpy(current_vector, block, CRYPTO_KEY_SIZE);
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}
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}
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void crypto_decrypt_block(uint8_t block[16]) {
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void crypto_decrypt_block(uint8_t block[CRYPTO_KEY_SIZE]) {
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uint8_t temp_vector[16];
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uint8_t temp_vector[CRYPTO_KEY_SIZE];
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int i;
|
int i;
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// Copy the cipher output to the temporary vector
|
// Copy the cipher output to the temporary vector
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memcpy(temp_vector, block, 16);
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memcpy(temp_vector, block, CRYPTO_KEY_SIZE);
|
||||||
|
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||||||
// Decrypt the block
|
// Decrypt the block
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aes_128_decrypt(&context, block);
|
aes_128_decrypt(&context, block);
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||||||
// XOR the output with the current vector to fully decrypt
|
// XOR the output with the current vector to fully decrypt
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for (i = 0; i < 16; i++) {
|
for (i = 0; i < CRYPTO_KEY_SIZE; i++) {
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block[i] ^= current_vector[i];
|
block[i] ^= current_vector[i];
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}
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}
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// Copy the temporary vector to the current vector
|
// Copy the temporary vector to the current vector
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memcpy(current_vector, temp_vector, 16);
|
memcpy(current_vector, temp_vector, CRYPTO_KEY_SIZE);
|
||||||
}
|
}
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void load_key(void) {
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bool load_entropy_index(void) {
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||||||
// TODO: implement
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if (sd_mounted()) {
|
||||||
|
crypto_fr = f_open(&crypto_fp, PATH_ENTROPY_INDEX, FA_READ);
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_NO_FILE) {
|
||||||
|
//printf("Entropy index file does not exist\r\n");
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
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||||||
|
crypto_fr = f_open(&crypto_fp, PATH_ENTROPY_INDEX, FA_CREATE_NEW | FA_WRITE);
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||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK) {
|
||||||
|
entropy_index = 0x00000000;
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|
memcpy(crypto_fb, &entropy_index, sizeof(entropy_index));
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||||||
|
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||||||
|
UINT written = 0;
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||||||
|
crypto_fr = f_write(&crypto_fp, crypto_fb, sizeof(entropy_index), &written);
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
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||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK && written == sizeof(entropy_index)) {
|
||||||
|
//printf("Wrote new index to index file\r\n");
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||||||
|
} else {
|
||||||
|
//printf("Could not write index to index file\r\n");
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||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
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||||||
|
//printf("Could not create index file\r\n");
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|
}
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||||||
|
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||||||
|
crypto_fr = f_open(&crypto_fp, PATH_ENTROPY_INDEX, FA_READ);
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK) {
|
||||||
|
//printf("Opened entropy index file\r\n");
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||||||
|
UINT read = 0;
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||||||
|
crypto_fr = f_read(&crypto_fp, crypto_fb, sizeof(entropy_index), &read);
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK && read == sizeof(entropy_index)) {
|
||||||
|
memcpy(&entropy_index, crypto_fb, sizeof(entropy_index));
|
||||||
|
//printf("Entropy index is now: %lX\r\n", entropy_index);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
//printf("Error opening entropy index file\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
|
||||||
|
return false;
|
||||||
}
|
}
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void generate_iv(void) {
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bool update_entropy_index(void) {
|
||||||
// TODO: implement
|
crypto_fr = f_open(&crypto_fp, PATH_ENTROPY_INDEX, FA_WRITE);
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK) {
|
||||||
|
entropy_index += sizeof(entropy);
|
||||||
|
memcpy(crypto_fb, &entropy_index, sizeof(entropy_index));
|
||||||
|
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||||||
|
UINT written = 0;
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||||||
|
crypto_fr = f_write(&crypto_fp, crypto_fb, sizeof(entropy_index), &written);
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||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK && written == sizeof(entropy_index)) {
|
||||||
|
return true;
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
}
|
}
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|
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|
bool load_entropy(void) {
|
||||||
|
if (sd_mounted()) {
|
||||||
|
if (update_entropy_index()) {
|
||||||
|
crypto_fr = f_open(&crypto_fp, PATH_ENTROPY_SOURCE, FA_READ);
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK) {
|
||||||
|
uint32_t fsize = f_size(&crypto_fp);
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|
//uint32_t fpoint = crypto_fp.fptr;
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||||||
|
//printf("Opened entropy file\r\n\tSize is %lu\r\n\tPointer is at %lX \r\n\tSeeking to index: %lX\r\n", fsize, fpoint, entropy_index);
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||||||
|
|
||||||
|
crypto_fr = f_lseek(&crypto_fp, entropy_index);
|
||||||
|
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||||||
|
//fpoint = crypto_fp.fptr;
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||||||
|
//printf("After seek, pointer is now at %lX\r\n", fpoint);
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||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK && crypto_fp.fptr < fsize-sizeof(entropy)) {
|
||||||
|
UINT read = 0;
|
||||||
|
crypto_fr = f_read(&crypto_fp, crypto_fb, sizeof(entropy), &read);
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK) {
|
||||||
|
memcpy(&entropy, crypto_fb, sizeof(entropy));
|
||||||
|
//printf("Read entropy from SD: %lX\r\n", entropy);
|
||||||
|
srandom(entropy);
|
||||||
|
entropy_loaded = true;
|
||||||
|
ivs_generated = 0;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
//printf("Could not read entropy data from SD\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
|
||||||
|
//printf("Could not seek in index file, entropy exhausted\r\n");
|
||||||
|
LED_indicate_error_crypto();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool load_key(void) {
|
||||||
|
if (sd_mounted()) {
|
||||||
|
crypto_fr = f_open(&crypto_fp, PATH_AES_128_KEY, FA_READ);
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK) {
|
||||||
|
//printf("File open\r\n");
|
||||||
|
UINT read = 0;
|
||||||
|
crypto_fr = f_read(&crypto_fp, crypto_fb, CRYPTO_KEY_SIZE, &read);
|
||||||
|
f_close(&crypto_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (crypto_fr == FR_OK && read == CRYPTO_KEY_SIZE) {
|
||||||
|
//printf("Loaded AES-128 Key: ");
|
||||||
|
for (uint8_t i = 0; i < 16; i++) {
|
||||||
|
active_key[i] = crypto_fb[i];
|
||||||
|
//printf("%X ", crypto_fb[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//printf("\r\n");
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
//printf("Error %d reading file, read %d bytes.\r\n", crypto_fr, read);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
//printf("Could not open file\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
//printf("SD not mounted\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool generate_iv(void) {
|
||||||
|
if (entropy_loaded) {
|
||||||
|
for (uint8_t i = 0; i < 16; i++) {
|
||||||
|
active_iv[i] = (uint8_t)random();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ivs_generated++;
|
||||||
|
|
||||||
|
// TODO: remove
|
||||||
|
/*printf("Generated IV: ");
|
||||||
|
for (uint8_t i = 0; i < 16; i++) {
|
||||||
|
printf("%X ", active_iv[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\r\n");*/
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ivs_generated >= MAX_IVS_PER_ENTROPY_BLOCK) {
|
||||||
|
load_entropy();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// TODO: Remove this
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||||||
void crypto_test(void) {
|
void crypto_test(void) {
|
||||||
|
generate_iv();
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t work_block[16];
|
||||||
|
memset(work_block, 0x70, 16);
|
||||||
|
work_block[15] = 0x00;
|
||||||
|
|
||||||
|
//printf("Work block plaintext: ===%s===\r\n", work_block);
|
||||||
|
|
||||||
|
crypto_prepare(active_key, active_iv);
|
||||||
|
crypto_encrypt_block(work_block);
|
||||||
|
//printf("Work block ciphertext: ===%s===\r\n", work_block);
|
||||||
|
|
||||||
|
crypto_prepare(active_key, active_iv);
|
||||||
|
crypto_decrypt_block(work_block);
|
||||||
|
printf("Work block plaintext: ===%s===\r\n", work_block);
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// TODO: test entropy exhaustion
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@ -5,10 +5,24 @@
|
|||||||
#include <stdlib.h>
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
#include <stdbool.h>
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
#include <stdio.h>
|
#include <stdio.h>
|
||||||
#include "crypto/aes.h"
|
#include "hardware/crypto/aes.h"
|
||||||
|
#include "hardware/LED.h"
|
||||||
|
#include "hardware/SD.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define PATH_ENTROPY_INDEX "OpenModem/entropy.index"
|
||||||
|
#define PATH_ENTROPY_SOURCE "OpenModem/entropy.source"
|
||||||
|
#define PATH_AES_128_KEY "OpenModem/aes128.key"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define CRYPTO_KEY_SIZE_BITS 128
|
||||||
|
#define CRYPTO_KEY_SIZE (CRYPTO_KEY_SIZE_BITS/8)
|
||||||
|
#define MAX_IVS_PER_ENTROPY_BLOCK 128
|
||||||
|
|
||||||
void crypto_init(void);
|
void crypto_init(void);
|
||||||
void crypto_test(void);
|
void crypto_test(void);
|
||||||
|
|
||||||
|
bool load_key(void);
|
||||||
|
bool load_entropy(void);
|
||||||
|
bool load_entropy_index(void);
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -53,3 +53,14 @@ void update_led_status(void) {
|
|||||||
led_status_ticks++;
|
led_status_ticks++;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void LED_indicate_error_crypto(void) {
|
||||||
|
while (true) {
|
||||||
|
LED_COM_ON();
|
||||||
|
LED_STATUS_OFF();
|
||||||
|
delay_ms(500);
|
||||||
|
LED_COM_OFF();
|
||||||
|
LED_STATUS_ON();
|
||||||
|
delay_ms(500);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
@ -19,4 +19,6 @@ void LED_COM_ON(void);
|
|||||||
void LED_COM_OFF(void);
|
void LED_COM_OFF(void);
|
||||||
void update_led_status(void);
|
void update_led_status(void);
|
||||||
|
|
||||||
|
void LED_indicate_error_crypto(void);
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
@ -1,4 +1,5 @@
|
|||||||
#include "SD.h"
|
#include "SD.h"
|
||||||
|
#include "hardware/Crypto.h"
|
||||||
|
|
||||||
FATFS sdfs;
|
FATFS sdfs;
|
||||||
|
|
||||||
@ -24,6 +25,7 @@ void sd_init(void) {
|
|||||||
|
|
||||||
void sd_automounted_hook(void) {
|
void sd_automounted_hook(void) {
|
||||||
sd_statuschange_indication(1);
|
sd_statuschange_indication(1);
|
||||||
|
crypto_init();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void sd_autounmounted_hook(void) {
|
void sd_autounmounted_hook(void) {
|
||||||
|
@ -23,4 +23,6 @@ void sd_automount(void);
|
|||||||
void sd_autounmount(void);
|
void sd_autounmount(void);
|
||||||
void sd_statuschange_indication(uint8_t pattern);
|
void sd_statuschange_indication(uint8_t pattern);
|
||||||
|
|
||||||
|
bool sd_mounted(void);
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
1
main.c
1
main.c
@ -70,7 +70,6 @@ void init(void) {
|
|||||||
ax25_init(&AX25, &modem, &modem.fd, ax25_callback);
|
ax25_init(&AX25, &modem, &modem.fd, ax25_callback);
|
||||||
kiss_init(&AX25, &modem, &serial);
|
kiss_init(&AX25, &modem, &serial);
|
||||||
sd_init();
|
sd_init();
|
||||||
crypto_init();
|
|
||||||
bluetooth_init();
|
bluetooth_init();
|
||||||
gps_init(&serial);
|
gps_init(&serial);
|
||||||
usrio_init();
|
usrio_init();
|
||||||
|
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