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通過網(wǎng)絡(luò)卸載實現(xiàn)Unattackable——WIZnet W7500上手

  • 作者：Oranger
  • 來源：21ic
  • [導(dǎo)讀]
  • 號稱牢不可破的W7500是來自韓國WIZnet的自主研發(fā)MCU，獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)卸載功能是其最大特色。到底有沒有這么神？我們來一探究竟。

1、W7500簡介及WIZnet 的產(chǎn)品介紹

W7500是WIZnet 發(fā)布的一款A(yù)RM Cortex-M0內(nèi)核帶硬件TCP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)卸載處理器(Internet Offload Processor)。W7500集成了硬件以太網(wǎng)MAC的TCP/IP 協(xié)議棧，支持TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP 以及 PPPoE協(xié)議，可以應(yīng)用在各種需要聯(lián)網(wǎng)的嵌入式平臺特別是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

WIZnet 的產(chǎn)品大家比較熟悉和使用較多應(yīng)該是W5500，這是一個內(nèi)嵌硬件TCP/IP協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)控制芯片，通過SPI等接口和MCU進(jìn)行通信。WIZnet 主要的2類產(chǎn)品是

IOP (Internet Offload Processor) 和 iEthernet (Ethernet Controller Chip)，前者是帶MCU和硬件TCP/IP協(xié)議棧的處理器后者是一個單純帶硬件TCP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)控制芯片：

WIZnet1.jpg

除此之外，WIZnet 還有一些網(wǎng)絡(luò)模塊類的產(chǎn)品，感興趣的可以到官方查看:http://www.wiznet.io/product/

作為WIZnet 獨(dú)一無二的技術(shù)----硬件TCP/IP協(xié)議棧提供比軟件的TCP/IP協(xié)議棧更加穩(wěn)定和高效的網(wǎng)絡(luò)連接方案，眾所周知，軟件的協(xié)議棧不可避免有

bug或者漏洞存在，而且移植起來也很麻煩，占用FLASH和內(nèi)存空間，使用的時候處理數(shù)據(jù)的效率也很有限，但是硬件的TCP/IP協(xié)議棧安全、高效、易用的特點可以解決上面提到的這些問題。

WIZnet2.jpg

硬件TCP/IP協(xié)議棧非常適合低端的不需要運(yùn)行OS的設(shè)備上，通過提供優(yōu)于軟件協(xié)議棧的性能和穩(wěn)定性，IOP 和iEthernet 可以廣泛用在各類需要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備上。

WIZnet3.jpg

硬件TCP/IP協(xié)議棧還有一個非常大的優(yōu)點是安全性，對于溢出、欺騙、注入等常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊有較好的防御功能，可以保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

WIZnet4.jpg

相比軟件協(xié)議棧硬件TCP/IP協(xié)議棧有較高的吞吐率，TOE (TCP卸載引擎)可以在設(shè)備遭受大流量的DDoS攻擊時快速的進(jìn)行響應(yīng)處理。

WIZnet5.png

W7500總體配置如下：

ARM Cortex-M0

· 最大時鐘頻率 48MHz

全硬件TCP/IP核

· 8個socket

· 每個socket擁有最大32KBSRAM

· MII(介質(zhì)無關(guān)接口)

內(nèi)存

· Flash：128KB

· SRAM：16KB到48KB(如32KB socket 緩存已用，最小可用16KB，如果socket緩存未用，最大可用48KB)

· 用于Boot程序存儲的ROM：6KB

時鐘，復(fù)位及供給管理

· POR(上電復(fù)位)

· 穩(wěn)壓器：3.3V到1.5V

· 8到24MHz的外部晶體振蕩器

· 內(nèi)部內(nèi)部8MHz的阻容振蕩器

· 用于CPU時鐘的鎖相環(huán)

ADC

· 12bit，8ch，1Msps

DMA

· 6路DMA 控制器

· 外設(shè): UARTs, SPIs

GPIO

· 53 I/Os (16 IO x 3ea, 5 IO x 1ea)

調(diào)試方式

· 串行調(diào)試 (SWD)

定時器/PWM

· 看門狗*1 (32位減法計數(shù)器)

· 計時器*4 (32位或16位減法計數(shù)器)

· PWM*8 (帶有6位可編程預(yù)分頻器的32計數(shù)器/定時器)

2、WIZwiki-W7500開發(fā)套件簡介

本次測試的WIZwiki-W7500的主控MCU是W7500，W7500是一款A(yù)RM Cortex-M0 內(nèi)核帶 Hardwired TCP/IP的MCU，但是并沒有Ethernet PHY，WIZwiki-W7500上

使用了外部的PHY，WIZnet開發(fā) 的W7500P是帶有Ethernet PHY。

WIZnet6.jpg

WIZwiki-W7500的主要外設(shè)：

外擴(kuò)的PHY支持MII和RMII 2種模式

External Ethernet PHY：

●IP+ IC10GA

●Single Port 10/100 MII/RMII/TP/Fiber Fast Ethernet Transceiver

●Auto MDI/MDIX function

●Supports MDC and MDIO to communicate with the MAC

下載接口使用了CMSIS-DAP 可以方便的進(jìn)行調(diào)試下載，使用BIN文件可以直接拖放到U盤進(jìn)行程序更新。

CMSIS-DAP：

●LPC11U35FHI33/501, ARM Cortex-M0 Core, NXP

●Drag-n-drop programming

●USB Serial Port

●Easy to use C/C++ SDK

2種系統(tǒng)復(fù)位，RGB LED和SD卡插槽。

MISC:

●5V USB Power or 5V header supply

●2 system SW – RESET SW, BOOT SW

●RGB LED

●Micro SD card slot

豐富的接口

Connector：

●USB Mini B Type

●Slim Size RJ45(with transformer)

●Arduino compatible pin headers

●SWD Header (1.27mm and 2.54mm)

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