PR追加調査で押さえる実務ポイント
GD32VF103 / Longan Nanoでsecure bootを実現できるかを、単なるread protectionやfirmware checksumと、暗号署名を検証するsecure bootに分けて判断するページです。
先に結論
GD32VF103について、GigaDevice公式資料からhardware root of trust、署名検証ROM、TrustZone、専用secure boot platformを確認できません。 そのため、一般的な意味での強固なsecure bootをMCU標準機能として断定できません。software bootloaderで署名検証を実装することは可能ですが、bootloader自体の改変防止、key保護、rollback防止には制約があります。
機能を分ける
| 機能 | 意味 |
|---|---|
| CRC/checksum | accidental corruption検出 |
| read protection | flash読み出し抑止 |
| write protection | sector書換え抑止 |
| signed image | authenticity確認 |
| secure boot | reset後にtrusted codeのみ実行 |
| anti-rollback | 古い脆弱versionを拒否 |
| key protection | public/private keyの保護 |
software実装案
- bootloader領域を分離する。
- application headerへversion、size、hash、signatureを置く。
- bootloaderでhashとsignatureを検証する。
- 不正imageでは起動しない。
- A/Bまたはrecovery imageを用意する。
- update失敗時にrollbackする。
- write protectionを検討する。
制約
public keyをflashへ保存しても、攻撃者がbootloaderごと書き換えられる場合は信頼の起点になりません。debug port、boot mode、flash protection、physical accessを含む脅威modelが必要です。
採用判断
high-assurance productでは、hardware root of trust、secure key storage、signed boot、anti-rollbackを公式に持つMCUを比較します。GD32VF103は教育・試作で署名bootloaderを学ぶ用途に限定するのが安全です。
配線・書き込み・観測の共通手順
- MCU完全型番、board名、revision、搭載moduleを記録する。
- 外付け回路を外し、board単体のLEDまたはUART sampleを動かす。
- power rail、logic voltage、GNDを無通電で確認する。
- official sampleを無改変でbuildし、toolchainとSDK versionを保存する。
- debuggerまたはbootloaderから書き込む。
- UART、USB descriptor、logic analyzerなどで期待結果を観測する。
- reset、電源再投入、cable再接続を試す。
- known-good firmwareへ戻せることを確認する。
検証記録
| 項目 | 記録内容 |
|---|---|
| hardware | MCU型番、board、revision、serial |
| power | 入力、rail、idle・active・peak current |
| software | SDK、commit、compiler、board target |
| programming | probe、boot mode、runner |
| observation | console、USB、signal、電流 |
| result | 成功条件、失敗条件、再現回数 |
| recovery | 復旧imageと手順 |
安全上の注意
絶対最大定格は通常動作条件ではありません。配線変更は無通電で行い、USB VBUS、3.3V rail、外部motor電源、field bus電源を混同しません。評価ボード上のUSB bridge、debugger、LED、regulatorをtarget MCU自身の機能として扱わないでください。
受入基準
- clean workspaceから再buildできる
- 新しい個体へ書き込める
- 電源再投入後も同じ結果になる
- errorを検出し安全状態へ戻る
- 使用pin、電圧、USB roleを説明できる
- 書き込み失敗後に復旧できる
参考リンク
- https://www.gigadevice.com/product/mcu/risc-v/gd32vf103-series/ - 公式製品情報、仕様、SDKまたは開発資料。
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