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- Add PlatformSCP03 integration test cases (test_scp03_platform_integration, test_scp03_platform_key_file) - Update test helpers with mock session creation - Update README with PlatformSCP03 configuration guide - Add references to NXP AN12413 and AN12436 - Fix test assertions to work with opaque session type
6.8 KiB
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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
- I2C HAL: ハードウェア抽象化レイヤ
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:
- NXP の管理ツールで SE050 に PlatformSCP03 キーをプロビジョニング
- 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）
- アプリケーション起動時にキーをロード
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
- NXP SE050 Datasheet
- WireGuard Protocol
- X25519 RFC 7748
- SCP03 Specification
- NXP AN12413 - Platform SCP03
- NXP AN12436 - SE050 Configurations
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：
-
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 -
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
-
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