安全性

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Mbed TLS

从 ESP-IDF v6.0 开始，一些已废弃的 mbedtls 头文件已被移除，例如 esp32/aes.h、esp32/sha.h、esp32s2/aes.h、esp32s2/sha.h 和 esp32s2/gcm.h。请改为分别包含 aes/esp_aes.h、sha/sha_core.h 和 aes/esp_aes_gcm.h。

SHA 模块头文件 sha/sha_dma.h 和 sha/sha_block.h 也已废弃并被移除，请改为包含 sha/sha_core.h。

PSA Crypto 迁移

在 ESP-IDF v6.0 中，多个 ESP-IDF 组件已完成从传统 Mbed TLS 加密 API（例如 mbedtls_sha*_*()、mbedtls_md*_*() 等）向 PSA Crypto API 的迁移。

此次迁移使 ESP-IDF 与将 PSA Crypto 作为主要加密接口的 Mbed TLS v4.x 保持同步，并能够在支持时通过 PSA 驱动程序启用 ESP-IDF 硬件加速功能。

Mbed TLS v4.0 迁移

ESP-IDF v6.0 已升级至 Mbed TLS v4.0，PSA Crypto 成为主要加密接口 （TF-PSA-Crypto 提供加密功能，Mbed TLS 侧重于 TLS 和 X.509）。此变更可能直接影响使用 Mbed TLS 加密原语、TLS 配置或 Mbed TLS 内部/私有声明的应用程序。

  • 重大变更：在 Mbed TLS v4.0 中，大多数传统加密 API 已被移除，PSA Crypto 成为主要接口。如果应用直接使用传统的 mbedtls_* 加密原语，则无法直接兼容，需迁移到 PSA Crypto API。

  • 重大变更：在执行任何加密操作之前（包括解析密钥/证书或启动 TLS 握手等操作），必须调用 psa_crypto_init()。ESP-IDF 在常规启动过程中会初始化 PSA，因此大多数应用保持兼容；但对于早于常规启动流程运行的代码，需显式调用 psa_crypto_init()。

  • 新增 API：新增 esp_ecdsa_free_pk_context(mbedtls_pk_context *key_ctx)，参见 ecdsa/ecdsa_alt.h。如果应用使用 esp_ecdsa_set_pk_context() 初始化包含硬件 ECDSA 密钥的 PK 上下文，应使用 esp_ecdsa_free_pk_context() 进行释放。在基于 PSA 的 Mbed TLS v4.x 中，mbedtls_pk_free() 无法释放此种情况下手动创建的密钥对结构。

  • 重大变更：原需应用提供 RNG 回调（f_rng、p_rng）的 API，在 Mbed TLS v4.0 中已改为使用 PSA RNG。使用旧函数原型的代码将无法直接兼容，需要更新为新的 API 定义（例如 X.509 写入 API、SSL cookie 设置以及 SSL ticket 设置）。

  • 重大变更：TLS 1.2 / DTLS 1.2 的互操作性可能受到影响，因为 Mbed TLS v4.0 移除了对基于有限域 DHE、无前向保密的 RSA 密钥交换（以及静态 ECDH）的支持。如果对等端需要使用已移除的密码套件，TLS 连接将不兼容并可能失败；需相应更新服务器或客户端的密码套件配置。

  • 重大变更：证书或对等端中使用的椭圆曲线位数小于 250 位（例如 secp192r1/secp224r1）已不再受支持。

  • 注意：

    • 避免依赖 Mbed TLS 的私有声明（例如 mbedtls/private/ 目录下的头文件，或通过 MBEDTLS_DECLARE_PRIVATE_IDENTIFIERS / MBEDTLS_ALLOW_PRIVATE_ACCESS 启用的声明）。这些私有接口可能未经通知即发生变更。

    • PSA Crypto 迁移 (TF-PSA-Crypto) 可能会增加 flash 占用，具体取决于启用的功能。以下示例可作为参考：

      示例

      非 PSA 构建（字节）

      PSA 迁移（字节）

      差值（字节）

      差值（%）

      protocols/esp_http_client

      609041

      646293

      37252

      5.76

      protocols/https_server

      871021

      898717

      27696

      3.08

      protocols/http_server/simple

      785825

      826909

      41084

      4.97

参考文档

上游 Mbed TLS PSA 说明

部分应用程序此前可能访问的数据结构和内部状态，在使用基于 PSA 的 Mbed TLS 版本时已不可用。如果应用依赖直接访问 Mbed TLS 的内部状态（例如以结构体字段形式访问熵/DRBG 上下文），请迁移到受支持的公共 API。

ESP-IDF 中的 PSA 持久化存储 (ITS)

ESP-IDF 提供了基于 NVS 的 PSA 内部可信存储 (ITS) 实现，因此无需文件系统即可使用 PSA 持久化存储。如果应用使用 PSA 持久化密钥/存储，请确保在首次使用前 NVS 已就绪并初始化完毕。

已移除的弃用 API (Mbed TLS / crypto)

以下废弃函数已被移除：

  • esp_aes_encrypt() – 请使用 esp_internal_aes_encrypt() 代替。

  • esp_aes_decrypt() – 请使用 esp_internal_aes_decrypt() 代替。

  • esp_crypto_shared_gdma_start() – 请使用 esp_crypto_shared_gdma_start_axi_ahb() 代替。

注意，新的 AES 函数返回错误代码以提供更好的错误处理，与返回 void 的旧函数不同。

BluFi

BluFi（基于 BLE 的 Wi-Fi 配网）功能受到 ESP-IDF v6.0 中 Mbed TLS v4.x / PSA Crypto 迁移的影响。

  • 重大变更：BluFi 协议版本已更新（BTC_BluFi_SUB_VER 从 0x03 升级至 0x04）。ESP-IDF 使用的 BluFi 安全协商实现也同步更新为基于 PSA Crypto 的方案（参考更新后的 examples/bluetooth/BluFi 示例）。

  • 影响：基于旧版 BluFi 加密/协议实现构建的现有 BluFi 客户端应用（例如手机 App），可能无法再与使用 ESP-IDF v6.0 构建的设备互通。通常表现为在配网时出现 BluFi 协商或连接失败。

  • 必要操作：请同步更新两端应用：

    • 将设备固件升级至 ESP-IDF v6.0。

    • 将 BluFi 客户端应用更新至兼容 ESP-IDF v6.0 新版 BluFi 协议和安全协商的版本。

引导加载程序支持

已移除的废弃 API

以下废弃函数已被移除：

  • esp_secure_boot_verify_signature_block() – 请使用 esp_secure_boot_verify_ecdsa_signature_block() 代替。

NVS 安全方案

  • 当 SoC 具备 HMAC 外设并启用了 flash 加密时，如果同时还启用了 NVS 加密，则默认会选择基于 HMAC 的 NVS 加密方案，而不是基于 flash 加密的方案。如果你的应用程序之前使用基于 flash 加密的方案，则需要通过 menuconfig 或项目的 sdkconfig 文件，手动将 NVS 加密方案从 HMAC 配置为 flash 加密（即设置 CONFIG_NVS_SEC_KEY_PROTECT_USING_FLASH_ENC=y）。

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