ESP32 教程：ESP32 的安全 OTA 更新

这是我们之前的博客文章 “无线更新 ESP32” 的后续文章。 我们已经实施了一个新版本的 OTA 示例，并进行了各种改进：

• 在最初的版本中，您必须将固件更新 “推（push）” 到特定设备。现在，设备会定期连接到 Web 服务器以检查是否有可用的更新，如果是，请下载并安装它。 这使得更容易自动更新大量的设备。
• 在最初的版本中，使用普通的 HTTP 传输固件镜像。 我们现在使用带有证书锁定的 HTTPS 来确保设备，只从受信任的服务器下载固件。

该图显示了一个典型的场景：

Web 服务器提供两个文件。

• 第一个是一个文本文件，包含有关可用更新的元信息（在哪里可以找到它以及具有哪个版本）以及设备用于检查新更新的轮询间隔。我们使用一个简单的整数来标识版本（1, 2 ,3等）。
• 第二个文件是实际的固件二进制文件。 如果设备检测到服务器上的固件版本与其运行的版本不同，则会下载并安装固件。

我们正在研究另一篇后续文章，介绍如何将此机制与 ESP32 的安全引导加载程序基础结构集成。在这篇文章中，我们忽略了这个方面。 我们也忽略了一个事实，即您可能想验证客户端访问固件。

新示例中的代码被分成多个模块，以便更容易理解并集成到实际的应用程序中。例如，应用程序的其他部分可能需要执行 HTTP 请求。现在他们可以这样做了，因为 HTTP 请求的代码在它自己的独立模块中。 或者您可能需要通过蓝牙或 USART 更新设备。 在这种情况下，您可以简单地重新使用 IAP 模块。

iap_https 模块包含了协调固件更新的实际逻辑。大多数时候，它在 sleep，等待请求查询服务器的更新。我们支持两种类型的请求，自动定期请求（由 FreeRTOS 定时器触发）和手动请求。

如果请求到达，iap_https 模块使用 wifi_tls 模块连接到 Web 服务器，并使用 https_client 模块发送 GET 请求以获取元信息文件。它将元信息文件中收到的版本与安装的软件版本进行比较。 如果两个版本不同，则使用 https_client 模块从服务器下载固件映像，并在 iap 模块的帮助下将其写入闪存。

开始使用示例代码

从我们的 GitHub 仓库上下载示例代码（https://github.com/classycodeoss/esp32-ota-https），选择 1.0 标签。我们已经用当前版本的 ESP-IDF 测试了这个版本，所以如果你遇到编译错误而不想修复它们，或者如果这个例子不起作用，你可能想试试从 02/08/2017 左右的 ESP-IDF 个版本，例如 提交 c61fdff7293c68142d052376eace1a3a9f6a2312。

首先，您需要为 HTTPS 设置一个 Web 服务器，您可以在其中存储元信息和固件镜像文件。

• 元信息文件是一个简单的键值文本文件，拥有 3 行内容（固件映像的路径，固件版本，轮询间隔（秒））。 首先，将 main.h 中放置相同的版本号，以便应用程序连接到服务器，但不执行软件更新。

• 固件镜像是在 ESP32 构建过程中生成的 “bin” 文件。确保文件名与元信息文件中的名称匹配。

在服务器上安装 SSL 证书以使 HTTPS 正常工作。证书可以自签名。将根 CA 证书和对等（peer）证书的内容放在 main.h 中（当然没有私钥！）：

接下来，更新 main.h 中的剩余配置：

• WIFI_NETWORK_SSID 和 WIFI_NETWORK_PASSWORD 在 main.h 中被硬编码。或者，您可以在 main.c 中的 init_wifi 函数中提供它。
• 元数据文件的服务器主机名和路径也在 main.h 中配置。更新您的 Web 服务器安装的值。
• OTA_POLLING_INTERVAL_S 定义了应用程序用来轮询 Web 服务器固件更新的时间间隔。如果要手动触发这些请求，请将该值设置为0。
• OTA_AUTO_REBOOT 定义了下载并安装 iap_https 模块后是否应该自动重新启动到新的固件。如果您希望在特定的地方手动触发重新启动，请将其设置为0。如在 main 任务中。查询 iap_https_new_firmware_installed 功能，检查是否已经下载并安装了新的固件镜像，但尚未启动。

在构建示例之前，运行 make menuconfig为您的环境做准备（初始串行闪存的设备和波特率）。可能是将日志级别更改为 DEBUG，直到一切正常。

选择带有一个工厂和两个 OTA 分区的分区表：

在 FreeRTOS 设置中，您需要将 FreeRTOS 限制为使用当前版本的 ESP-IDF 在单个内核上运行以及示例代码：

（如果 FreeRTOS 在两个内核上运行，目前有一个竞争条件可能导致闪存写入挂起或崩溃（可能与此错误报告中描述的问题相同），我将在修复此博客文章时进行更新。）

构建并烧录示例程序。 日志输出应该如下所示：

修复出现的任何错误。

提供更新的固件映像

将 main.h 中的 SOFTWARE_VERSION 从 1 增加到 2，然后再次构建应用程序。不要烧录，因为我们现在要测试 OTA 更新！

将 esp32-ota-https.bin 文件传输到您的 Web 服务器。更新文件名和新软件版本的元信息文件，然后保存元信息文件。

几秒钟后（取决于您在 main.h 中为 OTA_POLLING_INTERVAL定义的内容），应用程序应检测到新的固件版本可用，并应开始下载并安装它：

如果 main.h 中的 OTA_AUTO_REBOOT 设置为 1，应用程序应该自动重新启动 ESP32。

我们希望这对你有用。 在评论中留下您的反馈:-)

原文链接：https://blog.classycode.com/secure-over-the-air-updates-for-esp32-ec25ae00db43