EFUSE 使用指南

概述

eFuse（electronic fuse）是一种**一次性可编程（One-Time Programmable, OTP）**的非易失性存储器，广泛应用于芯片中，用于永久保存设备标识、配置参数、安全密钥、调试权限等关键信息。

eFuse 使用方法

eFuse使能，可调用 bk_efuse_driver_init() 使能

读取eFuse中特定地址的信息，调用 bk_efuse_read_byte(addr, data) 获取

写入eFuse中特定地址的信息，调用 bk_efuse_write_byte(addr, data) 写入数据

备注

如果 `` CONFIG_EFUSE `` 宏配置为 y ，系统会在 driver 初始化阶段初始化 eFuse 模块。eFuse模块供电后，即可通过特定函数访问eFuse的特定地址。

备注

如果需要通过BKFIL工具从上层写入EFUSE密钥等操作，需要参考 `` SMP开发框架 `` 中的 `` OTP/EFUSE 配置 `` 章节。

eFuse 中各bit位含义

EFUSE 共有 4x8 共 32 Bits, 其中每个 Bit 的含义不同。可以通过总 BKFIL 配置。

index	name
0	security boot enable	0: 不使能安全启动。1: 使能安全启动。
1	security boot debug mode	0: 使能安全启动调试信息。1: 关闭安全启动调试信息。
2	fast boot disable	0: 使能快速启动；1: 关闭快速使能。
3	boot mode	0：传统下载模式；1: 安全启动模式。
4	security boot clock select	0: 安全启动使用 XTAL 时钟；1: 安全启动使能 PLL。
5	random delay enable	0: 关闭了随机延时；1: 使能随机延迟。
6	direct jump enable	0: 关闭安全启动直接跳转；1: 使能安全启动直接跳转。
7	security boot critical error	0: 不关闭安全启动中严重错误打印；1: 关闭安全启动中严重错误打印。
8~19	reserved	保留位
20	attack_nmi_enable	0: 检测到注入攻击时不产生 NMI；1: 检测到注入攻击时产生 NMI。
21	spi_to_ahb_disable	0：SPI 到 AHB 通路不关闭；1: SPI 到 AHB 通路关闭。
22	auto_reset_enable[0]	温度电压异常复位
23	auto_reset_enable[1]	温度电压异常复位
24~28	reserved	保留位
29	flash aes enable	0: FLASH AES 加密未使能；1: FLASH AES 加密使能。
30	spi_dld_disable	0: SPI 下载使能；1: SPI 下载关闭。
31	reserved	保留位

BIT(0) - security boot enable

EFUSE 中有两位与安全启动使能相关：

BIT(3) - boot mode 用于设置启动模式。0 表示传统下载模式，此时可通过 UART 下载版本；1 表示安全启动模式，设置成安全启动模式之后还需要通过 BIT(3) 使能安全启动。

BIT(0) - 使能安全启动。仅在 BIT(3) 设置成 1（安全启动模式）时有效，表示是否使能安全启动。

当 BIT(0) 置 0 时，表示安全启动未使能，此时 BL1 认为 IMAGE 中的公钥合法，即不会使用 IMAGE 中的公钥与 OTP 中的公钥 HASH 做比对，仅做 IMAGE 完整性验证。因此，这时 OTP 中即使不配置公钥 HASH 系统依然能启动。

当 BIT(0) 置 1 时，表示安全启动使能，要求 OTP 中必须配置公钥 HASH，否则启动失败。

BIT(1) - security boot debug mode

BL1 定义了两级调试信息来供用户定位问题，分别由 EFUSE BIT(1)/BIT(7) 来控制，其中 BIT(1) 控制普通调试信息，BIT(7) 控制严重错误。

普通调试信息除了错误之外，还包括一些流程性的日志打印。

严重错误通常是指会导致 BL1 启动失败的错误，当前 BL1 支持下述严重错误:

错误码	含义
0x1	读 EFUSE 出错 1
0x2	读 EFUSE 出错 2
0x3	读 FLASH 出错 1
0x11	CPU 异常 NMI
0x12	CPU 异常 MemMange
0x13	CPU 异常 HardFault
0x14	CPU 异常 BusFault
0x15	CPU 异常 UserFault
0x16	CPU 异常 SecurityFault
0x21	OTP 为空
0x22	公钥为空
0x23	跳转 BIN 校验失败
0x1xxx	OTP 读失败
0x8yyyyyyy	验签失败

其中 xxx 指 OTP 的 OFFSET，yyyyyyy 指具体的验签失败点。

严重错误在打印时仅打出错误码，如 “E16” 表示CPU 异常 SecurityFault。

备注

当严重错误使能时，BL1 安全启动时并不会初始化 UART，仅当产生了不可回复的严重错误时才会初始化 UART，进行打印。因此，严重错误并不会影响正常启动功能，也不会带来安全问题。

重要

一般在开发阶段，尤其是尚未在任何板子上成功配置过安全启动之前，建议开启普通日志，这样，可以看到更多调试信息；在熟悉了安全启动配置之后，或者在量产阶段，应该关闭普通日志。严重错误则建议在量产版本中也不要关闭。

BIT(2) - fast boot disable

BIT(2) 用于关闭 Fast Boot 启动。0 表示 Fast Boot 使能，1 表示关闭。

Fast Boot 用于控制系统从 Deep Sleep 醒来的流程，当 Fast Boot 使能时，Deep Sleep 醒来后跳过安全启动，直接跳转到应用程序中；当 Fast Boot 关闭时，则与上电重启类似，会做完整的安全启动。

重要

Fast Boot 使能时，启动速度更快，但不够安全；Fast Boot 关闭时，启动速度较慢，但安全可靠。应用应该依据实际需求决定是否开关 Fast Boot。

BIT(3) - boot mode

请参考 BIT0。

BIT(4) - sb clock select

BIT(4) 用于使能安全启动高频模式。0 表示 CPU 与 FLASH 使用 XTAL 作为时钟，通常为 26Mhz，1 表示使能 PLL，CPU 与 FLASH 配置在高频模式。在高频模式下，安全启动速度更快，对启动性能有要求的应用一般建议使能高频模式。

BIT(5) - random delay enable

BIT(5) 用于使能随机延时，0 表示随机延时关闭，1 表示开启。当随机延时开启时，BL1 在调用关键函数前，都会做一个随机 delay，通过这种机制减缓故障注入攻击带来的影响。

备注

随机延时使能会增加安全启动时间，除非对注入攻击防范特别高的应用，通常不建议打开随机延迟功能。

BIT(6) - Direct Jump

BIT(6) 用于配置 BL1 验签完之后的跳转方法，0 表示间接跳转，1 表示直接跳转。

使用间接跳转时，BL1 在验签完之后不是直接跳转到被验的 IMAGE，而是先跳转到一个中间 BIN，然后由中间 BIN 再跳转到目标 IMAGE。使用直接跳转时，BL1 在验签完成之后直接跳转到被验的 IMAGE。

备注

当使用间接跳转时，中间 BIN 也会包含在 IMAGE 中一起验签，因此是安全的。

BIT(7) - security boot critical error

请参考 BIT1。

BIT(20) - attack NMI

BIT(20) 用于配置在检测到故障注入攻击之后是否产生 NMI 异常。为 0 时 BL1 不会进行硬件层面的故障注入攻击检测，为 1 时 BL1 会进行硬件层面的故障注入攻击检测，当检测到攻击时产生 NMI 异常。

备注

对故障注入攻击特别关注的应用，建议打开这个开关。

BIT(29) - flash aes enable

BIT(29) 用于使能 FLASH AES 加密，0 表示 FLASH AES 加密不使能，1 表示 FLASH AES 加密使能。

BIT(30) - spi download disable

关闭 SPI 下载功能。为 0 时支持 SPI 下载；为 1 时关闭 SPI 下载。

重要

为避免带来安全隐患，量产版本中应该禁用 SPI 下载。但在尚未成功部署安全启动之前，可先不要禁用 SPI 下载，这样，当安全启动部署失败时，依然可通过 SPI 下载将版本下载到 FLASH。否则，一旦安全启动部署失败，就再也无法下载版本，板子变砖。