本發(fā)明涉及單片機軟件升級，特別涉及一種基于多階段crc校驗的iap升級方法。

背景技術：

1、stm32的iap升級技術是一種允許微控制器在運行過程中通過特定的通信接口接收新固件并更新自身的功能，即在不使用外部編程器的情況下，通過軟件方法更新stm32固件的操作。通常stm32的閃存被分為兩個區(qū)域，一個用于運行當前應用程序，另一個用于存儲新固件。系統(tǒng)啟動時，bootloader檢查是否需要進入升級模式，這通常是通過監(jiān)控特定的引腳狀態(tài)或特定的通信命令來實現(xiàn)的。如果需要升級，則進行接收更新程序，接收到的數(shù)據(jù)通常先存儲在ram中，然后寫入到閃存的指定區(qū)域，重新上電之后即可運行更新程序。使用iap升級可以在產(chǎn)品使用過程中進行固件更新，無需返廠，節(jié)省成本。

2、現(xiàn)有的iap升級方法存在一定的局限性，固件升級的正確性不能得到可靠性保證。例如，專利cn116302012a公開了一種交替式iap升級系統(tǒng)及方法，該方法是在上位機通過can通信下發(fā)下位機bin文件的下發(fā)過程中，增加文件校驗，缺少文件由ram區(qū)復制到flash這一過程的校驗；專利cn112579130b公開了一種交互式的iap升級方法，該方法是待升級設備接收到升級包后，對升級包進行校驗，只包括固件下載階段。二者均是對固件升級進行單階段校驗，可靠性較低。

3、同時，現(xiàn)有的iap升級方法在進行iap升級時，缺乏對主機的身份驗證，固件來源無法得到驗證，存在安全風險；iap升級時每次都是傳輸整個固件，導致傳輸和寫入時間比較長，大大降低了升級的效率。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種基于多階段crc校驗的iap升級方法，通過進行多階段的crc校驗和數(shù)字簽名驗證，提供一個更加全面的校驗過程，保證了固件升級過程中的正確性、完整性和安全性，結合差分升級技術，僅傳輸固件變更部分，顯著縮短升級時間，提升升級效率。

2、本發(fā)明的第一目的是提供一種基于多階段crc校驗的iap升級方法，包括固件下載階段、固件復制階段和應用啟動階段，具體包括以下步驟：

3、在所述固件下載階段進行crc校驗；

4、在所述固件復制階段進行crc校驗；

5、在所述應用啟動階段進行crc校驗。

6、進一步的，在所述固件下載階段進行crc校驗前還包括：

7、對所述固件進行數(shù)字簽名驗證。

8、進一步的，在所述固件下載階段進行crc校驗具體包括：

9、將所述固件分割成多個固件數(shù)據(jù)幀；

10、上位機將所述固件數(shù)據(jù)幀發(fā)送至待升級設備；

11、所述待升級設備接收所述固件數(shù)據(jù)幀并對每個固件數(shù)據(jù)幀進行crc校驗；

12、判斷所述crc校驗是否成功；

13、若所述crc校驗成功，則執(zhí)行下一步驟；

14、若所述crc校驗失敗，則所述待升級設備停止接收所述固件數(shù)據(jù)幀，并通過iap接口向上位機發(fā)送錯誤碼。

15、進一步的，在所述固件復制階段進行crc校驗具體包括：

16、所述待升級設備的外部存儲器讀取所述固件數(shù)據(jù)幀，并將所述固件數(shù)據(jù)幀復制到內(nèi)部flash，得到復制數(shù)據(jù)幀；

17、在所述固件數(shù)據(jù)幀復制完成后進行crc校驗；

18、判斷所述復制數(shù)據(jù)幀的crc值與所述固件數(shù)據(jù)幀的crc值是否一致；

19、若所述復制數(shù)據(jù)幀的crc值與所述固件數(shù)據(jù)幀的crc值一致，則執(zhí)行下一步驟；

20、若所述復制數(shù)據(jù)幀的crc值與所述固件數(shù)據(jù)幀的crc值不一致，則停止復制。

21、進一步的，在所述固件啟動階段進行crc校驗具體包括：

22、在固件啟動前，對復制完成的固件進行crc校驗；

23、判斷所述crc校驗是否成功；

24、若所述crc校驗成功，則啟動所述固件；

25、若所述crc校驗失敗，則阻止應用程序啟動所述固件，并重新下載所述固件。

26、進一步的，對所述固件進行數(shù)字簽名驗證具體包括以下步驟：

27、在所述固件編譯完成后，通過哈希函數(shù)生成固件鏡像的哈希值；

28、根據(jù)私鑰對所述哈希值進行加密處理，生成所述固件的數(shù)字簽名；所述固件及其數(shù)字簽名一同傳輸至待升級設備；

29、所述待升級設備接收所述固件及其數(shù)字簽名，并通過公鑰對所述數(shù)字簽名進行解密，得到解密哈希值；同時，所述待升級設備對所述固件鏡像進行計算獲得新哈希值；

30、將所述解密哈希值與所述新哈希值進行比較；

31、若所述解密哈希值與所述新哈希值一致，則確認所述固件未被篡改，驗證成功；

32、若所述解密哈希值與所述新哈希值不一致，則判定所述固件已被篡改，驗證失敗。

33、進一步的，還包括固件升級階段，具體步驟如下：

34、通過二進制差分算法識別新固件和舊固件之間的差異，生成差異補丁文件；其中，所述差異補丁文件包含所述新固件和所述舊固件之間的差異部分；

35、通過所述差異補丁文件對內(nèi)部flash中的固件進行升級。

36、進一步的，所述固件升級階段還包括如下步驟：升級完成后，對升級后的固件進行完整性校驗，若校驗成功，則完成整個升級流程；若校驗失敗，則重新進行升級。

37、進一步的，通過所述差異補丁文件對內(nèi)部flash中的固件進行升級具體包括：

38、獲取所述差異補丁文件中的定位信息；

39、根據(jù)所述定位信息將所述差異部分寫入到舊固件的相應區(qū)域。

40、進一步的，所述待升級設備為stm32。

41、與現(xiàn)有技術相比，本申請的有益效果為：

42、通過多階段的crc校驗，提供了一個更加全面的校驗過程，保證了固件升級過程中的正確性和完整性；數(shù)字簽名驗證技術為固件升級提供了一個安全、可靠的框架，通過采用高級加密算法，確保固件的完整性和來源驗證，提高了固件升級過程的安全性；通過差分升級技術，生成差異補丁文件，僅傳輸差異補丁大大縮短了固件升級所需的時間，提高了升級速度，減少了因升級導致的系統(tǒng)停機時間。

技術特征：

1.一種基于多階段crc校驗的iap升級方法，包括固件下載階段、固件復制階段和應用啟動階段，其特征在于，具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，在所述固件下載階段進行crc校驗前還包括：

3.根據(jù)權利要求1所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，在所述固件下載階段進行crc校驗具體包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，在所述固件復制階段進行crc校驗具體包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，在所述固件啟動階段進行crc校驗具體包括：

6.根據(jù)權利要求2所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，對所述固件進行數(shù)字簽名驗證具體包括以下步驟：

7.根據(jù)權利要求1所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，還包括固件升級階段，具體步驟如下：

8.根據(jù)權利要求7所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，所述固件升級階段還包括如下步驟：

9.根據(jù)權利要求7所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，通過所述差異補丁文件對內(nèi)部flash中的固件進行升級具體包括：

10.根據(jù)權利要求3所述的基于多階段crc校驗的iap升級方法，其特征在于，所述待升級設備為stm32。

技術總結
一種基于多階段CRC校驗的IAP升級方法，該方法包括固件下載階段、固件復制階段和應用啟動階段，具體包括以下步驟：在所述固件下載階段進行CRC校驗；在所述固件復制階段進行CRC校驗；在所述應用啟動階段進行CRC校驗。通過多階段的CRC校驗，提供了一個更加全面的校驗過程，保證了固件升級過程中的正確性和完整性。

技術研發(fā)人員：邢飛,顧悅,吳紅遠,陳銀桂,何宇豪,韓俊
受保護的技術使用者：蘇州華旃航天電器有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15