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文 | 无际（微信:2777492857）
全文约1772字，阅读大约需要 5 分钟
没开发过OTA的工程师，职业生涯是不完整的。因为它能让设备远程更新功能，太方便了，产品有了这个功能，再也不会跟硬件工程师一起背锅了。
不过，新手玩OTA，搞不好，也会翻车，比如下载过程中网络掉了，新固件不完整，设备可能直接"变砖"了。
今天就教你，怎么在Bootloader加靠谱的验证机制，这样哪怕网络断了，数据错了，都不会显得这么狼狈。
在单片机OTA（空中升级）中，Bootloader是个很重要的角色，它得确保新下载的固件（也就是APP）没问题，才能放心加载运行。
如果APP有毛病，比如下载不全、数据坏了或者被篡改，设备可能会罢工甚至出大乱子。
所以，Bootloader得有一套办法来检查APP到底靠不靠谱。
下面我就用尽量通俗的语言，讲讲Bootloader常见的判断方法，顺便加点代码示例帮你更好理解。
一、为什么要检查APP有没有问题？
简单来说，Bootloader检查APP是为了避免这些麻烦：
•数据坏了：下载时信号不好或者存储器出问题，APP内容可能出错。
•没下全：网络断了一会儿，APP可能只下了一半。
•被人动了手脚：固件被恶意改过，可能会恶意破坏/控制设备。
•版本不对：新APP跟硬件或者Bootloader不搭，跑不起来。
•放错地方了：APP没存到该存的地方，Bootloader找不到。
所以，Bootloader相当于是个"质检员"，把APP好好检查一遍。
二、Bootloader怎么检查APP？
下面是Bootloader常用的几种方法，咱一个一个来看。
1. 用校验和或者CRC查数据的“身份证”
•啥意思：算个“校验值”跟APP自带的值比对，看数据有没有丢包或者坏掉。
•咋做：APP里带个校验值，Bootloader收到后自己再算一遍，比对一下。
•代码示例
这是无际单片机项目6的CRC16算法例子。
我们在服务器下载APP固件数据的时候，会把数据分包，比如一帧数据是200-255个字节，每帧数据都会进行CRC16校验。
•CRC16好处：简单，算得快，单片机也能轻松搞定。
•缺点：只能查数据坏没坏，挡不住故意篡改。
2. 用数字签名验“出身”
•啥意思：就像查身份证真假，得确认APP是正宗的，没被改过。
•咋做：发送方用私钥给APP“盖章”，Bootloader用公钥验这个章。
•代码示例（简单模拟一下）：
uint8_t signature[64];memcpy(signature, (uint8_t *)SIGN_ADDR, 64); // 取出签名if (!verify_signature(app_data, APP_SIZE, signature)){ // 假设有验证函数// 签名不对，可能是假货！printf("签名挂了，APP不靠谱！\n");}
•好处：安全性高，篡改不了。
•缺点：算起来费劲，单片机可能有点吃力。
3. 看版本号对不对
•啥意思：检查APP的版本，确保跟硬件和Bootloader能搭上。
•咋做：从APP里读出版本号，比对一下。
•代码示例：
uint16_t app_version = *(uint16_t *)(APP_START + 8); // 版本号位置if (app_version < MIN_VERSION){// 版本太老，不行！printf("APP版本太低，跑不了！\n");}
•好处：简单，能避免版本不匹配。
•缺点：只管版本，数据坏不坏它不管。
4. 检查APP放的位置对不对
•啥意思：确保APP在正确的存储区里。
•咋做：看看地址和大小有没有跑偏。
•代码示例：
if (APP_START < FLASH_BASE || (APP_START + APP_SIZE) > FLASH_END){// 位置不对，APP有问题！printf("APP放错地方了！\n");}
•好处：快，能马上发现存错了。
•缺点：只管位置，不管内容。
5. 用个“通关密码”
•啥意思：APP里有个特定标记，证明它没问题。
•咋做：Bootloader下载完后写个标记，启动时检查。
•代码示例：
uint32_t flag = *(uint32_t *)FLAG_ADDR;if (flag != FLAG_VALUE){// 没通关密码，APP不靠谱！printf("标记不对，APP有问题！\n");}
•好处：简单，检查快。
•缺点：容易被仿造，安全性不高。
三、完整的检查流程
一般来说，Bootloader不会只用一种方法，而是把几种组合起来，比如：
1.先看看位置对不对。
2.再算算CRC，确认数据没坏。
3.用签名验一下真假。
4.检查版本能不能用。
5.最后看标记对不对。
每一步都得过关，APP才能算“合格”，不然Bootloader就得用老固件或者停下来。
四、单片机资源少咋办？
单片机不像电脑那么强，资源有限，所以得有点小聪明：
•用硬件帮忙：有的单片机有CRC模块，能省不少力。
•分块检查：别一次算太多，分成小块慢慢验。
•留条后路：可以划分2个内存区域，分别存老版本和新版本的APP，万一新APP有问题，能退回老版本。
五、总结一下
Bootloader要判断APP靠不靠谱，常用的招数有校验和/CRC、数字签名、版本检查、位置检查和标记验证。这些方法各有各的强项，搭配起来用，能确保APP没毛病，既安全又好用。希望这些例子和解释能让你明白咋回事儿。
end
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