[嵌入式]单片机中uid的使用方法

uid：unique ID

每个单片机芯片出厂后唯一的ID，不会重复。
uid有很多用途，我们可以用来作为mac地址，可以用来记录唯一的日志，也可以用来防止固件被拷贝使用。
本文所描述的是固件被拷贝使用的问题，即：固件从单片机中通过Jlink回读出来，然后再烧到其他芯片中运行，以atmel的samv71犀利为例。

1、定义uid校验码存放区

在链接文件xxx.ld文件中定义我们要存放的uid校验码在flash中的区域：
uid_encryption

/* Memory Spaces Definitions */
MEMORY
{
  rom (rx)  : ORIGIN = 0x00400000, LENGTH = 0x00020000
  ram (rwx) : ORIGIN = 0x20400000, LENGTH = 0x00060000
}

/* The stack size used by the application. NOTE: you need to adjust according to your application. */
STACK_SIZE = DEFINED(STACK_SIZE) ? STACK_SIZE : 0x4000;
__ram_end__ = ORIGIN(ram) + LENGTH(ram) - 4;

/* The heapsize used by the application. NOTE: you need to adjust according to your application. */
HEAP_SIZE = DEFINED(HEAP_SIZE) ? HEAP_SIZE : 0x4000;

/* Section Definitions */
SECTIONS
{
    .text :
    {
        . = ALIGN(4);
        _sfixed = .;
        KEEP(*(.vectors .vectors.*))
        *(.text .text.* .gnu.linkonce.t.*)
        *(.glue_7t) *(.glue_7)
        *(.rodata .rodata* .gnu.linkonce.r.*)
        *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)

        ......

        KEEP (*crtbegin.o(.dtors))
        KEEP (*(EXCLUDE_FILE (*crtend.o) .dtors))
        KEEP (*(SORT(.dtors.*)))
        KEEP (*crtend.o(.dtors))

		. = ALIGN(4);
        KEEP (*(SORT(.uid_encryption.*)))
        KEEP (*(.uid_encryption))

        . = ALIGN(4);
        _efixed = .;            /* End of text section */
    } > rom
	......

2、定义uid校验码变量

定义32位校验码

__attribute__((used, section(".uid_encryption")))  static uint32_t uid_encry = 0xFFFFFFFF;

3、读取uid并处理后保存

初次运行时，将uid从芯片中读取，经处理后保存到flash中，本文采用的是crc32处理，其他可根据自身情况进行修改：

static void uid_save()
{
	flash_read_unique_id(uid, sizeof(uid)/sizeof(uint32_t));
	//printf("uid: %#x %#x %#x %#x\r\n", uid[0], uid[1], uid[2], uid[3]);
	
	if (uid_encry == 0xFFFFFFFF) {
		uint32_t crc;
		uint32_t addr = &uid_encry;
		
		crc = crc32((uint8_t*)uid, sizeof(uid));
		
		flash_init(FLASH_ACCESS_MODE_128, 6);
		flash_write(addr, &crc, sizeof(crc), 0);
		//printf("save crc:%#x\r\n", crc);
	}
}

4、认证

之后每次运行，都会从芯片中将uid读取出来，经处理之后，与存放在flash中的校验码进行对比验证，若不一致，则代码运行在不同的芯片上，不会继续往下运行正常的程序。

static bool uid_authentication()
{
	uint32_t local_crc;
	uint32_t auth_crc;
	
	local_crc = uid_encry;
	
	auth_crc = crc32((uint8_t*)uid, sizeof(uid));
	if (auth_crc == local_crc) {
		return true;
	}
	else {
		return false;
	}
}

5、效果

如此，代码如果从当前芯片中回读出来，然后烧录到其他芯片上，则会在认证阶段无法通过，就不会运行正常的功能程序。

本文只是简单的uid使用方法，当前还有其他的复杂更高效的使用方法，可学习和探索。