通过 QEMU 试用 ESP32-C3 的安全功能

概述
ESP32-C3 系列芯片支持可信启动、flash 加密、安全存储等多种安全功能，还有专用外设来支持 HMAC 和数字签名等用例。这些功能所需的私钥和配置大多存储在 ESP32-C3 的 eFuse 存储器中。

启用安全功能时需要谨慎，因为使用到的 eFuse 存储器是一次性可编程存储器，烧写过程不可逆，安全功能最好先在试验场（比如模拟器）中测试，然后再转移到真实硬件上。

本文讨论了如何在 QEMU（模拟器）中试用 ESP32-C3 中的不同安全功能。

QEMU
QEMU 是快速模拟器（Quick EMUlator）的缩写，它是一种开源虚拟化工具，能够让用户在主机系统上创建和运行虚拟机（VMs）。QEMU 可以模拟各种架构，包括 x86、ARM、RISCV等，使用户能够运行针对不同硬件平台设计的操作系统和软件。

乐鑫使用 QEMU，开发了基于 RISC-V 的 ESP32-C3 的系统级仿真器，最新版本已支持 ESP32-C3 的所有安全功能。该仿真器确保二进制文件兼容，可以直接运行针对 ESP32-C3 目标芯片构建的固件。

使用模拟器可以迭代各种安全配置，而且没有硬件砖化的风险，在 QEMU 下建立的工作流程简单修改后便能适用于真实硬件。

如何通过 QEMU 试用安全功能？
QEMU 是系统级模拟器，由指令集模拟、内存和 MMU 模拟以及外设模拟组成。它还支持各种虚拟磁盘格式和网络配置。

使用软件模拟代替硬件试验
QEMU 可以模拟完整的硬件 SoC，包括外设模拟。eFuse、XTS-AES 和 RSA 等外设是实现安全功能的关键。

我们将在下文深入探讨在 QEMU 中如何使用模拟主机文件。