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STM32嵌入式移植GmSSL库

article 2025/1/14 1:06:52

前言

最近在做一个换电柜的项目，需要和云端平台对接json协议，由于服务端规定了，需要采用sm2 sm3 sm4用来加密。在嵌入式方面只能用北京大学的GmSSL了。

下载GmSSL

在https://github.com/guanzhi/GmSSL下载库
也可以通过git命令下载，下载不了，请注意科学上网。
git clone https://github.com/guanzhi/GmSSL
我采用的3.0.0版本
git checkout 3.0.0

在linux下测试一下库是否能用

编译
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .
在build\bin可以看到有aestest block_ciphertest cmstest ectest gmssl hkdftest...等等可执行文件了。
测试通过后下面可以移植到嵌入式平台了。

添加一些缺少的C标准库函数

添加syscalls.c文件放到src目录下

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>  // 包含timegm需要的头文件
#include <stdio.h> // 用于assert


// 用于断言的简单实现
void _exit(int status) { return; }

void *_sbrk_r(struct _reent *r, int nbytes)
{
    extern char _end; // 末尾符号
    static char *heap_end;
    char *prev_heap_end;

    if (heap_end == 0)
    {
        heap_end = &_end; // 初始化堆指针
    }

    prev_heap_end = heap_end;
    heap_end += nbytes;

    return (char *)prev_heap_end;
}

int _write(int file, char *ptr, int len)
{
    // 将数据写入特定的输出设备，通常是串口
    return -1;
}

int _open(const char *pathname, int flags)
{
    return -1;
}
int _close(int file) { return-1; }

int _fstat(int file, struct stat *st) { return -1; }

int _isatty(int file)
{
    return 1; // 默认所有文件为终端
}

int _lseek(int file, int ptr, int dir) { return -1; }

int _read(int file, char *ptr, int len)
{
    return -1;
}

// 添加 _assert 函数
void _assert(const char *expr, const char *file, int line)
{
    // 这里可以根据需要处理
    // 例如：输出错误信息，或进入死循环
    while (1)
    {
        // 进入死循环，或者根据需要重启系统
    }
}

// 添加 timegm 函数
time_t timegm(struct tm *tm)
{
    // 这里可以实现根据 tm 结构计算 UTC 时间
    // 一个简单的实现示例，具体实现可能需要根据需要调整
    time_t seconds = 0;

    // 计算总秒数（这是一个简化的示例，实际可能需要更多处理）
    seconds += tm->tm_sec;
    seconds += tm->tm_min * 60;
    seconds += tm->tm_hour * 3600;
    seconds += (tm->tm_year - 70) * 31536000; // 1970年起的年数
    seconds += (tm->tm_mon) * 2592000;        // 简化的月份处理
    seconds += (tm->tm_mday - 1) * 86400;     // 日数

    return seconds;
}

GmSSL依赖随机数

修改src/rand.c为如下伪随机数函数

/*
 *  Copyright 2014-2022 The GmSSL Project. All Rights Reserved.
 *
 *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License); you may
 *  not use this file except in compliance with the License.
 *
 *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 */



#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <gmssl/rand.h>
#include <gmssl/error.h>

#define RAND_MAX_BUF_SIZE 4096
static uint32_t seed = 123456789; // 初始种子

static uint32_t lcg_rand()
{
    seed = (1103515245 * seed + 12345) % (1U << 31);
    return seed;
}

int rand_bytes(uint8_t *buf, size_t len)
{
    if (!buf) {
        return -1;
    }
    if (len > RAND_MAX_BUF_SIZE) {
        return -1;
    }
    if (!len) {
        return 0;
    }

    for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        buf[i] = lcg_rand() & 0xFF; // 取低8位
    }
    return 1;
}