# OSR-303

**Repository Path**: osr-tech/osr-303

## Basic Information

- **Project Name**: OSR-303
- **Description**: OSR-303硬件安全评估板
- **Primary Language**: C
- **License**: BSD-3-Clause
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 0
- **Created**: 2024-11-07
- **Last Updated**: 2025-04-26

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# OSR-303 硬件安全评估板
> 如果该实验平台对您的研究和实验有帮助，可在论文中引用本工程，并推荐给其他人，我们不胜感激！

OSR-303 硬件安全评估板是专为硬件安全实验定制的开发评估板，可快速搭建侧信道、故障注入实验环境，进行相关内容的学习与实验。

OSR-303评估板主核心是ARM Cortex-M4架构的STM32F303RCT6芯片。评估板搭载串口和调试功能，只需要USB线即可实现上位机通信、程序下载、调试等功能，大大简化环境搭建复杂度。

OSR-303的主要参数如下表所示：

| 微处理器 | STM32F303RCT6 |
| :------- | :------------ |
| 工作电压 | 5V            |
| Flash    | 256KB         |
| 晶振     | 8MHz          |

## 硬件接口
评估板上的接口说明如下表所示，接口对应的位置如下图对应序号所示。

<img src="images/OSR-303-black.jpg"  width="500">

| 序号 | 接口               | 说明                                                                  |
| :--- | :----------------- | :-------------------------------------------------------------------- |
| 1    | USB接口            | 提供5V工作电压，与PC连接，用于调试、下载和UART数据传输通信            |
| 2    | 独立SWD接口        | 用于程序下载调试，可外接独立的ST-Link使用                             |
| 3    | 独立串口           | 用于上位机通信，可外接独立的串口使用                                  |
| 4    | GPIO接口           | 引出32个GPIO接口，丝印对应MCU芯片的引脚                               |
| 5    | 触发输出接口       | 3个触发输出接口，丝印对应MCU芯片的引脚                                |
| 6    | 时钟切换开关       | 进行内部时钟和外部时钟的切换                                          |
| 7    | 外部时钟输入接口   | 外部时钟输入接口（用于时钟故障注入实验）                              |
| 8-9  | 侧信道功耗采集接口 | 8为采样电阻靠近MCU侧功耗采集接口，9为8接口经过放大后的信号输出接口    |
| 10   | 外部电源输入接口   | MCU核心外部供电输入接口                                               |
| 11   | 核心供电切换开关   | MCU核心供电可由开发板内部提供或通过接口10外部提供，通过开关11进行切换 |
| 12   | 复位开关   | 用于程序复位 |
| 13   | Bootloder引脚  | 用于选择芯片的启动模式，默认主闪存启动 BOOT0 = 0 |

正常使用时，开关位置应为：
| 开关 | 默认值   | 说明                             |
| :--- | :------- | :------------------------------- |
| SW5  | 内部供电 | 一般不需改变                     |
| SW7  | 内部时钟 | 一般不需改变                     |
| SW4  | 0       | 该开关调整BOOT0模式，保持为0即可 |

## 侧信道采集
功耗采集原理是在MCU芯片的供电干路上串联采样电阻，MCU芯片运算过程中，电流流过采样电阻，在采样电阻两端产生压降，采集电阻压降可反映MCU芯片的功耗情况。

OSR-303中的`RF7`和`RF8`可用于电压功耗曲线采集，`RF7`为经过信号放大模块后的输出端。一般来说，使用`RF7`接口采集即可。

推荐使用`PicoScope`示波器进行侧信道采集，设备控制脚本见[pico3000](https://gitee.com/osr-tech/pico3000)。

<img src="images/_sca.jpg"  width="500">

## 电压短路故障注入
电压短路故障注入在MCU运行时，将其核心电压和地进行瞬时短路，从而干扰MCU的正常运行，产生错误。使用[PowerShorter](https://gitee.com/osr-tech/powershorter)可实现短路故障注入。

将`PowerShorter`的`+`接到`JP3`(任一引脚),`-`连接到`JP4`(任一引脚)，配置触发即可实现电压短路故障注入。

<img src="images/_glitch.jpg"  width="500">

## 电磁故障注入
电磁故障注入在MCU运行时，产生瞬时电磁脉冲，从而干扰MCU的正常运行，产生错误。使用[PowerShorter](https://gitee.com/osr-tech/powershorter)和EMPluse可实现电磁故障注入。

将`PowerShorter`的`E1或E2`接到`EMPulse`，配置相关参数即可产生电磁脉冲。电磁脉冲干扰到MCU正常运行不能工作时，需要用到PowerShorter上继电器对目标进行硬复位。

<img src="images/emfi.png "  width="500">

## 时钟故障注入
时钟故障注入在MCU运行时，引入非法的时钟毛刺，从而干扰MCU的正常运行，产生错误，将开发板时钟选择开关`SW7`选择为外部时钟，通过`RF2`接入外部时钟故障注入设备即可。