小龙虾
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- 将SPI OTA帧格式升级为SPI Link v2，采用新的帧格式： | SOF0 0xA5 | SOF1 0x5A | VER 0x02 | FLAGS | SESSION 4B LE | TX_SEQ | ACK_SEQ | CREDIT | TYPE | LEN 2B LE | RSV 2B | PAYLOAD | CRC32 4B LE | - 新增V2_OVERHEAD=20字节开销，APP最大payload为236字节，BOOT为108字节 - 修改帧类型定义：ENTER_BOOT从0xB5合并至0xB0，新增CAN业务类型0xC0~C3 - 更新CAN协议文档，支持SPI Link v2-only模式，调整最大业务payload计算 - 扩展0xC1帧功能，支持双向通信和1Hz主动推送ID快照 - 添加0xC3完整ID快照帧类型，包含seq/rx_count等完整字段 - 更新协议文档中的错误码定义和反馈payload格式 refactor(main): 重构主程序入口并添加CAN反馈任务 - 在main.cpp中添加CAN反馈任务，更新启动流程注释 - 创建createCriticalTask辅助函数，统一关键任务创建逻辑 - 调整SPI初始化顺序，确保CAN反馈任务依赖正确 - 优化错误处理机制，关键任务失败时立即重启 - 将GD32版本探测移至ota_relay任务处理 - 更新版本号至0.3.48，调整编译时间和Git哈希 config: 更新SPI和BLE配置参数 - 添加SPI主机相关配置参数，包括CS GPIO、READY GPIO等引脚定义 - 配置SPI缓冲区大小：APP为256字节，BOOT为128字节 - 更新BLE滑动窗口参数，ACK窗口设为32，数据队列深度为72 - 调整SPI工作队列大小至5120字节，增加任务堆栈监控说明
109 lines
3.4 KiB
C++
109 lines
3.4 KiB
C++
/*
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* protocol.h - OTA 握手辅助（nonce 扰码 + 会话密钥生命周期）
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*
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* 本模块刻意保持轻量（原「帧格式 / CRC16 / AES-CBC」中间件已迁出）：
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* - 不负责 SPI Link v2 帧 / CRC32
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* - 不负责 AES 加解密（OTA 数据包 AES-ECB 在 ota_relay 内）
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* - 仅提供：RNG 扰码常数、server nonce 生成、session key 存清
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*
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* AES 主密钥 MASTER_KEY[] 见 app_config.h。
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*/
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#ifndef PROTOCOL_H
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#define PROTOCOL_H
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#include <stdint.h>
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#include <stddef.h>
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#include "app_config.h"
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/** @brief AES-128 / 会话密钥长度（字节）。 */
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inline constexpr size_t SESSION_KEY_LEN = 16;
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/**
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* @brief OTA 会话密钥上下文。
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*
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* 仅缓存协商得到的 K_session；真正加解密在 ota_relay 中用该 key 做 AES-ECB。
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*/
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typedef struct {
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uint8_t key[SESSION_KEY_LEN]; ///< 会话密钥 K_session（16 字节）
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} session_ctx_t;
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/**
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* @brief OTA 握手辅助类（单例）
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*
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* 持有 per-boot 扰码常数 m_scrambleConst；
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* sessionKeyInit / sessionKeyClear 为无状态静态工具，不依赖单例成员。
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*/
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class Protocol {
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public:
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/**
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* @brief 获取 Protocol 单例实例。
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* @return Protocol 单例引用。
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*/
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static Protocol& instance();
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/**
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* @brief 初始化协议层（幂等）。
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*
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* 使用硬件 RNG 填充 m_scrambleConst，供 scrambleGenerate 混合使用。
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* 可重复调用；已初始化则直接返回。
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*/
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void init();
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/**
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* @brief 生成基于时间戳、地址和随机种子的 16 字节 server nonce。
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* @param timestamp 时间戳（如 FreeRTOS tick）。
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* @param mem_addr 内存地址（增加熵，通常取栈/缓冲区地址）。
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* @param rand_seed 随机种子。
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* @param nonce_out 输出缓冲区，至少 16 字节；为 nullptr 时直接返回。
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*
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* @note 非标准 KDF，仅作 OTA 握手 nonce，勿当通用密钥派生。
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* @note 若尚未 init()，内部会自动调用 init()。
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*/
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void scrambleGenerate(uint32_t timestamp, uint32_t mem_addr,
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uint32_t rand_seed, uint8_t *nonce_out);
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/**
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* @brief 会话密钥初始化，将密钥拷贝到会话上下文。
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* @param sess 会话上下文指针。
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* @param k_session 会话密钥数据（至少 SESSION_KEY_LEN 字节）。
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* @return 成功返回 0，参数无效返回 -1。
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*/
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static int sessionKeyInit(session_ctx_t *sess, const uint8_t *k_session);
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/**
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* @brief 清除会话上下文中的密钥数据（抗优化擦除）。
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* @param sess 会话上下文指针；为 nullptr 时忽略。
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*/
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static void sessionKeyClear(session_ctx_t *sess);
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private:
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/**
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* @brief 私有默认构造函数。
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*/
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Protocol() = default;
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/**
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* @brief 私有析构函数。
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*/
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~Protocol() = default;
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/**
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* @brief 禁止复制构造。
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*/
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Protocol(const Protocol&) = delete;
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/**
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* @brief 禁止复制赋值。
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*/
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Protocol& operator=(const Protocol&) = delete;
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/**
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* @brief 抗编译器优化的内存擦除（volatile 逐字节写 0）。
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* @param p 起始地址；nullptr 忽略。
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* @param n 字节数。
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*/
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static void secureWipe(void *p, size_t n);
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uint8_t m_scrambleConst[SCRAMBLE_CONST_LEN] = {0}; ///< per-boot 扰码常数（init 时 RNG 填充）
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bool m_initialized = false; ///< 是否已 init
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};
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#endif // PROTOCOL_H
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