一、mbedtls 开源库
1. mbedtls是什么
Mbed TLS是一个开源、可移植、易于使用、代码可读性高的SSL库。可实现加密原语，X.509证书操作以及SSL / TLS和 DTLS 协议，它的代码占用空间小，非常适合用于嵌入式系统。
mbedtls遵循 Apache 2.0 开源许可协议，目前由 TrustedFirmware 维护（Linaro主持的一个治理开放社区项目），在Github上已收获 2.6k star，目前Github上发布的最新版本为 2.24.0 版本，开源仓库地址为：
“https://github.com/ARMmbed/mbedtls ”
2. mbedtls有何用
mbedtls库提供了 TLS / DTLS协议的实现，有了mbedtls库之后意味着：
- TCP TLS = TCP(S)
- MQTT TLS = MQTT(S)
- HTTP TLS = HTTP(S)
- COAP DTLS = COAP(S)
目前的物联网操作系统 各种通信模组方式可以很好的实现TCP/UDP通信，进而提供一些HTTP、MQTT、COAP之类的上层协议，这些协议最大的特点是“明文传输”，一旦有中间人想要截获篡改数据，非常容易。
要想物联网设备和服务器之间具备高安全性，mbedtls库不可或缺。
3. 下载mbedtls库
在github release页面下载：
4. STM32移植方法
移植mbedtls开源库到stm32有两种方法：
① 针对STM32CubeMX中Middleware下面已经提供mbedtks库的情况：直接使用cubeMX配置即可；
② 针对STM32CubeMX中没有提供mbedtls库的情况：手动移植。
接下来分别演示如何移植。
二、使用STM32CubeMX移植
此小节中我使用的是正点原子STM32F407探索者开发板，首先准备一份可以正常使用printf打印到串口的工程。
1. 开启RNG外设支持（可选）
一些STM32系列中有RNG外设（随机数发生器），如果有的话就开启，没有就不用开启，接着后面的步骤就好。
2. RTC支持和网络支持（可选）
网络支持需要提供一套TCP/IP协议栈，比如基于AT模组的SAL层、lwip协议栈等，这里我们不使用网络连接功能，后续在带操作系统移植时讲解。
RTC支持是为了校验CA证书有效期提供时间支持，这里我们不使用时间功能，后续在带操作系统移植时讲解。
3. 开启mbedtls库
在Middleware下开启mbedtls库支持：
4. 配置mbedtls
mebdtls库提供的算法非常多，全都通过宏定义来配置。
① 特性配置：保持默认即可。
② 使用功能模块配置（重点）：
5. 编写测试代码
生成工程，在middleware文件夹下即可看到mbedtls库：
打开工程，在main.c中包含头文件：
代码语言：javascript复制/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include "mbedtls/sha1.h" //使用sha1相关加密函数
#include "string.h" //使用到了strlen函数
/* USER CODE END Includes */
然后在main函数中编写如下测试代码：
代码语言：javascript复制/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("mbedtls port on ATK-STM32F407 board by mculover666rn");
/* sha1 test */
char *source_cxt = "mculover666";
char encrypt_cxt[64];
printf("source context is:%srn", source_cxt);
mbedtls_sha1_context sha1_ctx;
mbedtls_sha1_init(&sha1_ctx);
mbedtls_sha1_starts(&sha1_ctx);
mbedtls_sha1_update(&sha1_ctx, (unsigned char *)source_cxt, strlen(source_cxt));
mbedtls_sha1_finish(&sha1_ctx, (unsigned char *)encrypt_cxt);
mbedtls_sha1_free(&sha1_ctx);
int i = 0;
printf("sha1 encrypt context is:[");
while (encrypt_cxt[i]) {
printf("x", encrypt_cxt[i]);
i ;
}
printf("]rn");
/* USER CODE END 2 */
“特别注意：Keil-MDK需要改为ANSI 编码，否则因为字符串编码问题，会导致加密结果出错。 ”
编译，下载到开发板中，在串口助手中查看加密结果：
6. 验证加密结果
可以使用一些在线工具计算出结果进行对比，如图，加密无误：
“https://1024tools.com/hash ”
三、手动移植mbedtls库
这里我以STM32L431RCT6小熊派开发板为例，首先准备一份可以正常使用printf打印的裸机工程，其中没有开启硬件RNG外设。
1. 复制mbedtls相关文件
① 从mbedtls库中复制mbedtls源码文件到工程中：
② 再复制mbedtls示例配置文件：
2. 添加mbedtls文件到MDK中
① 添加 mbedtlslibrary 文件夹中所有的c文件：
再将配置文件也添加到工程目录，方便修改：
② 添加头文件路径：
③ 在宏定义中指定mbedconfig配置文件：
代码语言：javascript复制MBEDTLS_CONFIG_FILE=<config-mini-tls1_1.h>
3. 修改mbedtls配置
编辑 config-mini-tls1_1.h 文件。
① 配置mbedtls系统支持：
② 配置功能模块
③ 屏蔽功能测试，添加一个宏定义，表示没有平台支持：
4. 编写测试代码
打开工程，在main.c中包含头文件：
代码语言：javascript复制/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include "mbedtls/sha1.h"
#include "string.h"
/* USER CODE END Includes */
然后在main函数中编写如下测试代码：
代码语言：javascript复制/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("mbedtls port on BearPi-STM32L431RC board by mculover666rn");
/* sha1 test */
char *source_cxt = "mculover666";
char encrypt_cxt[64];
printf("source context is:%srn", source_cxt);
mbedtls_sha1_context sha1_ctx;
mbedtls_sha1_init(&sha1_ctx);
mbedtls_sha1_starts(&sha1_ctx);
mbedtls_sha1_update(&sha1_ctx, (unsigned char *)source_cxt, strlen(source_cxt));
mbedtls_sha1_finish(&sha1_ctx, (unsigned char *)encrypt_cxt);
mbedtls_sha1_free(&sha1_ctx);
int i = 0;
printf("sha1 encrypt context is:[");
while (encrypt_cxt[i]) {
printf("x", encrypt_cxt[i]);
i ;
}
printf("]rn");
/* USER CODE END 2 */
“特别注意：Keil-MDK需要改为ANSI 编码，否则因为字符串编码问题，会导致加密结果出错。 ”
编译，下载到开发板中，在串口助手中查看加密结果：
5. 测试加密结果
同第二节第 6 小节。
四、移植总结
mbedtls可以说是一个牛逼的开源库，其功能可以灵活的通过宏定义来选择，整个移植过程比较简单。
而且mbedtls库对于我们的配置文件会做检查，一般在配置文件的最后一句：
代码语言：javascript复制#include "mbedtls/check_config.h"
如果对应某些功能我们开启了，但是没有开启它的依赖功能，编译器会直接报错，根据报错修改对应定义即可。
总之，这么好的东西，不玩一下可是睡不着的~
