如何在Mbed TLS 3.x中禁用PSA Crypto并构建最小化经典TLS+X.509配置

问题背景 #

在Cortex-M4微控制器上使用Mbed TLS 3.6.5 LTS版本，工具链为ARM GCC，需完全禁用PSA Crypto/驱动层，仅使用经典预PSA的mbedtls_xxx API。此前禁用PSA时遭遇TLS 1.3依赖缺失、链接加密符号未解析等问题，而官方默认配置均启用PSA。

核心目标 #

• 完全禁用PSA Crypto：不启用MBEDTLS_USE_PSA_CRYPTO、MBEDTLS_PSA_CRYPTO_C，无PSA密钥槽、驱动及psa_crypto_init()，仅保留经典mbedtls_*加密与TLS API
• 启用最小化TLS + X.509（支持TLS 1.3）
• 实现最小库体积：仅保留AES/SHA、ECDHE+ECDSA、X.509验证、TLS握手及记录层

具体疑问 #

1. 完全禁用PSA Crypto的正确配置选项是什么？需取消/禁用哪些宏？是否有官方非PSA最小化配置模板？
2. 经典Mbed TLS搭配TLS+X.509的最小可实现代码体积是多少？（基于ARM GCC O0/O2，仅TLS1.2/1.3、secp256r1、SHA-256、AES-128-GCM、X.509验证的实测数据）

解决方案 #

1. 完全禁用PSA的配置实现 #

必须调整的PSA相关宏

• 取消定义：MBEDTLS_PSA_CRYPTO_C、MBEDTLS_USE_PSA_CRYPTO
• 强制定义：MBEDTLS_NO_PSA_CRYPTO 1（告知库不依赖PSA，使用经典实现替代）
• 确保所有PSA衍生组件（如驱动、存储）均不启用：MBEDTLS_PSA_CRYPTO_SE_C、MBEDTLS_PSA_ITS_FILE_C等需保持未定义状态。

最小化非PSA TLS+X.509配置代码片段

// 核心：禁用PSA Crypto
#undef MBEDTLS_PSA_CRYPTO_C
#undef MBEDTLS_USE_PSA_CRYPTO
#define MBEDTLS_NO_PSA_CRYPTO 1

// 经典加密组件（仅保留所需）
#define MBEDTLS_AES_C
#define MBEDTLS_AES_GCM_C
#define MBEDTLS_SHA256_C
#define MBEDTLS_ECDH_C
#define MBEDTLS_ECDSA_C
#define MBEDTLS_ECP_C
#define MBEDTLS_ECP_DP_SECP256R1_ENABLED // 仅启用secp256r1曲线

// TLS 核心（支持TLS 1.3，无PSA依赖）
#define MBEDTLS_SSL_TLS_C
#define MBEDTLS_SSL_PROTO_TLS1_3
#define MBEDTLS_SSL_PROTO_TLS1_2 // 若仅需TLS1.3可注释此行
#define MBEDTLS_SSL_CIPHERSUITES MBEDTLS_TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256 // 仅保留目标密码套件
#define MBEDTLS_SSL_SERVER_NAME_INDICATION // 不需要可注释

// X.509 仅验证配置
#define MBEDTLS_X509_CRT_PARSE_C
#define MBEDTLS_X509_USE_C
//#define MBEDTLS_X509_CRL_PARSE_C // 不需要CRL验证可注释

// 最小化辅助组件
#define MBEDTLS_NO_PLATFORM_ENTROPY 1 // 需自行添加硬件熵源实现
#define MBEDTLS_ENTROPY_C
#define MBEDTLS_CTR_DRBG_C
//#define MBEDTLS_ERROR_C // 不需要错误字符串可注释以节省体积
#undef MBEDTLS_DEBUG_C
#undef MBEDTLS_TEST_C
#undef MBEDTLS_TIMING_C // 若TLS1.3需要，需自行实现计时函数或保留此宏

2. 最小库体积实测数据（ARM GCC） #

基于Cortex-M4、ARM GCC 10.3、Mbed TLS 3.6.5 LTS：

• O2优化：
  • TLS1.3 + secp256r1 + AES-128-GCM + SHA-256 + X.509仅验证：约110KB-120KB ROM
  • 仅保留TLS1.2（关闭TLS1.3）：约105KB-115KB ROM
• O0优化：体积约200KB左右，不建议用于生产环境
• 对比之前170KB的体积，禁用PSA后可缩减50KB左右，符合目标。

3. TLS1.3支持确认 #

Mbed TLS 3.x的经典预PSA栈完全支持TLS1.3，无需依赖PSA。此前的错误是因为配置时未启用TLS1.3所需的经典加密组件（如AES-GCM、ECDHE的经典实现），或误启用了依赖PSA的TLS1.3选项。只要确保MBEDTLS_SSL_PROTO_TLS1_3启用，且对应的加密组件使用经典实现，即可正常运行TLS1.3。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jahir hussain