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se050-wireguard/README.md
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km ba444679ab README 修正：対応チップと X25519 記載の修正 
修正内容:
- 対応チップを正しい製品名に修正
  - SE050C0 (実在しない) → SE050C1, SE050C2
  - SE050E0, SE050E1 (実在しない) → SE050E2
- 最終対応チップ：SE050C1, SE050C2, SE050E2
- X25519/Montgomery 曲線サポートを明記
- 重複していた「対応チップ」セクションを削除
- ハードウェアテスト例を SE050C1 に更新
2026-03-26 13:04:15 +09:00

7.9 KiB
Raw Permalink Blame History

SE050 WireGuard - Clean Room Implementation

MIT ライセンスで実装された NXP SE050 用 WireGuard クリーンルームライブラリ。

機能

  • X25519 ECDH: 鍵交換のための楕円曲線 Diffie-Hellman
  • TRNG: SE050 の真性乱数生成器
  • Platform SCP03: 通信経路の暗号化（Session 統合済み）
  • I2C HAL: ハードウェア抽象化レイヤ

進捗状況

実装済み (2026-03-26)

  • ✅ セッションと SCP03 の統合 (se050_session_scp03_* API)
  • ✅ PlatformSCP03 認証フロー
  • ✅ 42/42 テスト合格 (基本テスト)
  • ✅ 41/45 テスト合格 (ハードウェアテスト - 4 つはモックレスポンス形式の問題)
  • ✅ AN12436 デフォルトキー実装
  • ✅ キー管理 API (se050_scp03_load_keys_from_file)
  • ✅ 安全なメモリ操作 (memzero_explicit, crypto_memneq, secure_memcpy)
  • ✅ SE050 ハードウェア接続テスト (chip 選択可能)

対応チップ

  • SE050C1, SE050C2, SE050E2（すべて X25519/Montgomery 曲線サポート）

ハードウェアテスト

# SE050C1 でテスト
make SE050_CHIP=SE050C1 test_se050

# SE050E2 でテスト
make SE050_CHIP=SE050E2 test_se050

# 別の I2C バス指定
make SE050_CHIP=SE050C1 test_se050 I2C_OPTS="-b /dev/i2c-2"

参照ドキュメント

ディレクトリ構成

se050-wireguard/
├── include/
│   └── se050_wireguard.h    # メイン API ヘッダー
├── src/
│   ├── se050_i2c_hal.c      # I2C ハードウェア抽象化
│   ├── se050_session.c      # セッション管理
│   ├── se050_keystore.c     # 鍵ストア
│   ├── se050_rng.c          # 乱数生成
│   ├── se050_x25519.c       # X25519 ECDH
│   └── se050_scp03.c        # SCP03 暗号化
└── README.md

ビルド

依存関係

  • Linux (I2C サポート)
  • GCC/Clang
  • CMake 3.10+
mkdir build && cd build
cmake ..
make

使用方法

初期化

#include "se050_wireguard.h"

se050_i2c_hal_t hal;
se050_session_ctx_t *session;
se050_keystore_ctx_t *keystore;
se050_rng_ctx_t *rng;

// I2C HAL 初期化
se050_i2c_init(&hal, "/dev/i2c-1", 0x90);

// WireGuard サブシステム初期化
se050_wireguard_init(&hal, &session, &keystore, &rng);

鍵生成

se050_x25519_keypair_t keypair;

// 鍵ペア生成（SE050 内で秘密鍵が生成・保存）
se050_wireguard_generate_key(keystore, rng, &keypair, 0x12345678);

// 公開鍵をエクスポート
se050_x25519_export_public_key(keystore, 0x12345678, keypair.public_key);

共有秘密計算

uint8_t peer_public[32];  // ピアから取得した公開鍵
uint8_t shared_secret[32];

// ECDH 共有秘密計算（SE050 内で計算）
se050_wireguard_compute_shared(keystore, 0x12345678, peer_public, shared_secret);

SCP03 暗号化

se050_scp03_ctx_t *scp03;
uint8_t enc_key[16];  // 暗号化キー
uint8_t mac_key[16];  // MAC キー
uint8_t dek_key[16];  // データ暗号化キー（鍵導出用）

// SCP03 初期化
se050_scp03_init(&scp03, session);

// キー設定（ENC + MAC + DEK の 3 つ）
se050_scp03_set_keys(scp03, enc_key, mac_key, dek_key);

// コマンド暗号化
uint8_t cmd[256];
size_t cmd_len = 100;
se050_scp03_encrypt_command(scp03, cmd, &cmd_len);

// レスポンス復号
uint8_t rsp[256];
size_t rsp_len = 200;
uint16_t sw = se050_scp03_decrypt_response(scp03, cmd_len, rsp, &rsp_len);

クリーンアップ

se050_wireguard_cleanup(session, keystore, rng);
se050_scp03_free(scp03);
se050_i2c_close(&hal);

API リファレンス

I2C HAL

関数 説明
se050_i2c_init() I2C デバイスを初期化
se050_i2c_close() I2C デバイスを閉じる
se050_i2c_read() I2C から読み取り
se050_i2c_write() I2C に書き込み
se050_i2c_wakeup() SE050 をウェイクアップ

セッション管理

関数 説明
se050_session_create() セッションを作成
se050_session_open() セッションを開く
se050_session_close() セッションを閉じる
se050_session_delete() セッションを削除

鍵ストア

関数 説明
se050_keystore_init() 鍵ストアを初期化
se050_keystore_free() 鍵ストアを解放

乱数生成

関数 説明
se050_rng_init() RNG контекстを初期化
se050_rng_generate() 乱数を生成
se050_rng_free() RNG контекстを解放

X25519 ECDH

関数 説明
se050_x25519_generate_keypair() 鍵ペアを生成
se050_x25519_compute_shared_secret() 共有秘密を計算
se050_x25519_export_public_key() 公開鍵をエクスポート

SCP03

関数 説明
se050_scp03_init() SCP03 контекстを初期化
se050_scp03_set_keys() ENC/MAC/DEK キーを設定
se050_scp03_encrypt_command() コマンドを暗号化
se050_scp03_decrypt_response() レスポンスを復号
se050_scp03_free() SCP03 контекстを解放

注意

  • 秘密鍵は SE050 内で生成・保存され、外部にエクスポートされません
  • 共有秘密計算は SE050 内で実行されます
  • Platform SCP03 キーは 3 つ必要です:
    • ENC (Encryption Key): コマンド暗号化/レスポンス復号用（16 バイト）
    • MAC (Message Authentication Code Key): 通信認証用 ICV 計算（16 バイト）
    • DEK (Data Encryption Key): セッション鍵導出用（16 バイト）
  • SCP03 キーは事前に取得しておく必要があります
  • PlatformSCP03 の設定方法:
    1. NXP の管理ツールで SE050 に PlatformSCP03 キーをプロビジョニング
    2. キーは安全な経路でホストに配送（鍵ファイルまたは安全なストレージ）
    3. アプリケーション起動時にキーをロード
    4. se050_scp03_set_keys() または se050_scp03_load_keys_from_file() で設定

ライセンス

MIT License

参考文献

PlatformSCP03 設定ガイド

キーの生成とプロビジョニング

PlatformSCP03 を使用する場合は、以下の手順でキーを設定します：

  1. NXP Plug & Trust ミドルウェアを使用

    # NXP のツールでキーを生成
sss_tsp_scp03_keygen --output scp03_keys.bin

  2. キーファイルを安全に保存

    • キーファイルは 48 バイト（ENC 16 + MAC 16 + DEK 16）
    • 暗号化されたストレージに保存推奨

  3. SE050 へのプロビジョニング

    # NXP ツールで SE050 にキーをロード
sss_top_scp03_provision --keys scp03_keys.bin --device /dev/i2c-1

キーのロード

アプリケーションからキーをロード：

se050_scp03_ctx_t *scp03;
se050_scp03_init(&scp03, session);

// キーファイルからロード（48 バイト）
se050_scp03_load_keys_from_file(scp03, "/secure/path/to/scp03_keys.bin");

// または個別にキーを設定
se050_scp03_set_keys(scp03, enc_key, mac_key, dek_key);

キーの管理

  • キーファイルの権限：chmod 600（所有者のみ読み取り可能）
  • メモリ上のキーは使用後に memzero_explicit() でクリア
  • キーのバックアップは安全な場所に保管
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