ST-Link v2 刷写 GNUK，年轻人的第一个 OpenPGP 智能卡！

前言

看到了这篇文章想搞 PGP 智能卡玩，但是 yubikey 死贵还涉及到某些傻逼政治问题于是就想找找有无开源实现什么的。

然后就看见了 smartcard 的制作教程，可惜能找到的便宜 javacard 都是需要读卡器的。

本来死心了，但是看见 ST-link v2 刷 GNUK 教程突然就想折腾了，不得不说，还是 GNU 牛逼。项目由 $\stackrel{\textsf{Free Software Initiative of Japan}}{\textsf{FSIJ}}$ 维护。

这玩意比 yubikey 牛逼，支持最新的 x448 椭圆曲线加密算法（但是已经弃用 RSA 了）

材料准备

一般 ST-Link v2 及其仿品都只提供 SWDIO SWCLK 而无 RXD TXD 这种直接串口就能刷的口，所以最好再买个 ST-Link v2 当烧录器（买别的也行，主要是这个便宜），我买的是 PowerWriter Lite 2。本来想刷这个的，结果外壳都拆不开

所以：

一个烧录器（ST-Link v2）
待烧录的 ST-Link v2（确保主控是 STM32F103C8T6 或 STM32F103CBT6，GD32F103 一般不会在仿品里出现，网上有关于这款主控的刷写教程），购买踩坑这里有^[1]。
四根杜邦线，有一端是公头用于连接待烧录的 ST-Link，另一端连接烧录器，公母视情况而定
一台电脑

我采用了 Arch Linux，其他系统编译固件的教程在这里有^[2]

为啥主控要求是这两个版本

首先 GNUK 支持 STM32F103 系列。

然后 GNUK 需要 128KB 闪存容量。

最后 STM32F103C8T6 和 STM32F103CBT6 用了一套东西，后者官方给定容量 128KB，前者虽然标了 64KB 但是实际上有 128KB 的空间可用。恰好，ST-Link 2 官方使用的主控就是前者。仿品中可能出现后者。

GD32F103 能 pin2pin 替换 STM32F103 自然也能用。但是需要换烧录方式。

编译固件

安装依赖

pacman -S arm-none-eabi-gcc

官网：In 2.5, we added GD32VF103 support. Please note that default libc is now picolibc (instead of newlib).

老教程会教你安装 newlib，但是现在需要安装 picolibc。但是这个东西不仅只在 aur 里，而且过期了。实测直接更改 pkgver 也可以正常构建新版本。

所以：

git clone https://aur.archlinux.org/arm-none-eabi-picolibc.git

cd arm-none-eabi-picolibc.git

vim PKGBUILD # 将 pkgver 改成最新版本号，可以在上面 picolibc 项目 release 页面看

makepkg -sif

编译固件

git clone --recursive https://salsa.debian.org/gnuk-team/gnuk/gnuk.git gnuk

cd gnuk/src

./configure --vidpid=234b:0000 --target=ST_DONGLE

make build/gnuk-vidpid.bin

然后 build/gnuk-vidpid.bin 就是待烧录的固件文件，我们把它单独取出来待用。

烧写

安装软件

pacman -S openocd inetutils

inetutils 用来提供 telnet 支持。putty 用不了，不知道是不是不兼容 XWayland 的问题。

连接设备

ST-Link v2 连接系统板教程挺多的，直接搜就行。这个里面也有^[2:1]。

PW Lite 2 的话官方文档有接线教程。

我的是这样

如果像^[2:2]里面这样是非常好的，直接插进去随便固定一下就行。但是他妈的我不是这种情况。我买的 ST-Link 只提供了四个焊盘！！！

这意味着你需要用调试排针凑合连接一下，连接刷写过程中需要用手按住！调试排针...就是四根杜邦线粘成一排

连接失败了好几次，刷写完了之后杜邦线的头都让我按歪了！

图待补

配置 openocd

随便新建一个 xxx.cfg，内容：

telnet_port 4444

source [find interface/stlink-v2.cfg]

source [find target/stm32f1x.cfg]

set WORKAREASIZE 0x10000

STM32F103C8T6 需要这句 set WORKAREASIZE 0x10000，这句使得程序可以刷写到额外的 64KB 空间中。如果存储足够 128KB 就不用这句。

如果你像我一样用 PWLink 2，需要把 source [find interface/stlink-v2.cfg] 换成 source [find interface/cmsis-dap.cfg]（在一个求助帖看见的，地址找不到了）

连接好设备后 openocd -f ./xxx.cfg，如果跑起来之后没报错没退出就说明你搞对了。

刷写固件

telnet 127.0.0.1:4444

然后输入以下指令

stm32f1x unlock 0

reset halt

flash write_bank 0 ./src/build/gnuk-vidpid.bin 0

stm32f1x lock 0

reset halt

./src/build/gnuk-vidpid.bin 这个是你刚才编译出来的固件

然后就没了，退出 telnet 和 openocd，断开设备连接就行。

测试

插入你刷好的 GNUK 智能卡，输入

gpg --card-status

此时应该输出你的智能卡的详细信息。

刷坏了/想重刷

看^[2:3]

以下文章我或多或少参考了一些，推荐阅读 ^[2:4]^[1:1]^[3]^[4]

这篇文章讲述了 64KB 主控如何刷支持 64KB 的旧版 GNUK