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创建 Matter 设备测试证书

某些开发场景（例如 OTA 测试）需要创建非生产 Matter 证书。

无法使用测试 VID/PID 执行 Google 生态系统的部分功能，包括设备 OTA 软件更新。

本指南介绍了如何创建和验证非生产环境 Matter 证书以用于测试。证书类型如下：

认证声明 (CD)
产品认证中间证书 (PAI)
设备认证证书 (DAC)

在调试过程中，获得 Matter 认证的设备需要自行证明，即证明它是真正的 Matter 认证产品。Matter 设备用于进行认证的凭据包括：

认证密钥对
证书链

设备认证证书 (DAC) 是证书链的第一个链接，由产品认证中间证书 (PAI) 进行验证，而 PAI 又由产品认证授权机构 (PAA) 进行验证。

证书在生成证明密钥对的同时进行签名，并且使用上一个级别证书授权机构的私钥进行签名，从而形成信任链。因此，DAC 证书由 PAI 密钥签名，PAI 证书由 PAA 密钥签名。作为链顶证书，PAA 证书是自签名证书。此信任链会形成一个联邦 PAA 结构，由分布式合规性账本 (DCL) 进行同步。

如需详细了解认证流程和认证声明 (CD)，请参阅其他认证文档和消息以及问题规范。

安装 Matter SDK

以下说明假定您已安装正常运行的 Matter SDK。如需了解详情，请参阅 GitHub 上的文档，或参阅 Matter 使用入门。

如果您尚未安装十六进制转储实用程序 xxd，请进行安装。此工具非常适合以 C 语言格式输出凭据：

sudo apt-get install xxd

构建作业 `chip-cert`

确保您使用的是最新版本的 SDK。这些步骤已在 v1.0-branch 分支的 Github SHA 0b17bce8 上进行了测试：
```
$ cd connectedhomeip
$ git checkout v1.0-branch
$ git pull
```

build chip-cert，此工具用于对 Matter 设备的凭据执行多项操作：

配置 build：

$ cd src/credentials
$ source ../../scripts/activate.sh
$ gn gen out

gn 输出示例：

Done. Made 5774 targets from 289 files in 658ms

运行 build：

$ ninja -C out

ninja 输出示例：

ninja: Entering directory `out'
[2000/2000] stamp obj/default.stamp

铸造证书

将自定义 VID/PID 导出为环境变量，以降低编辑命令参数时出现笔误的几率：

$ cd ../..
$ export VID=hexVendorId
$ export PID=hexProductId

生成光盘

使用 chip-cert 生成 CD。目前，专员只会验证 VID 和 PID 是否与设备在其他位置公开的数据（基本信息集群、DAC 和 DAC 来源 [如果有]）相匹配。您可以将其他字段保持不变：

$ src/credentials/out/chip-cert gen-cd \
  --key credentials/test/certification-declaration/Chip-Test-CD-Signing-Key.pem \
  --cert credentials/test/certification-declaration/Chip-Test-CD-Signing-Cert.pem \
  --out credentials/test/certification-declaration/Chip-Test-CD-${VID}-${PID}.der \
  --format-version "1" \
  --vendor-id "${VID}" \
  --product-id "${PID}" \
  --device-type-id "0x1234" \
  --certificate-id "ZIG20141ZB330001-24" \
  --security-level "0" \
  --security-info "0" \
  --version-number "9876" \
  --certification-type "0"

验证光盘。请确保其中包含您的 VID/PID（采用小数格式）：

$ src/credentials/out/chip-cert print-cd credentials/test/certification-declaration/Chip-Test-CD-${VID}-${PID}.der

输出示例：

SignerKeyId value: hex:62FA823359ACFAA9963E1CFA140ADDF504F37160
0x01, tag[Anonymous]: 0xffffffff, type: Structure (0x15), container:
0x04,     tag[Context Specific]: 0x0, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: 1
0x08,     tag[Context Specific]: 0x1, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: XXXXX // <- VID
0x0A,     tag[Context Specific]: 0x2, type: Array (0x16), container:
0x0D,         tag[Anonymous]: 0xffffffff, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: XXXXX // <- PID
0x12,     tag[Context Specific]: 0x3, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: 4660
0x15,     tag[Context Specific]: 0x4, type: UTF-8 String (0x0c), length: 19, value: "ZIG20141ZB330001-24"
0x2B,     tag[Context Specific]: 0x5, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: 0
0x2E,     tag[Context Specific]: 0x6,type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: 0
0x32,     tag[Context Specific]: 0x7, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: 39030
0x35,     tag[Context Specific]: 0x8, type: Unsigned Fixed Point (0x04), value: 0

生成 PAI 和 DAC

在此示例中，我们将使用 Matter 自己的测试产品认证授权机构 (PAA) 证书和签名密钥 Chip-Test-PAA-NoVID 作为根证书。我们将其用作根 CA 来生成自己的 PAI 和 DAC。

使用 PAA 生成 PAI。您可以选择在 PAI 中添加 PID 信息，但省略该信息可让您更灵活地进行测试。如果您需要为其他 PID 生成 DAC，只需执行 DAC 生成步骤即可：

$ src/credentials/out/chip-cert gen-att-cert --type i \
  --subject-cn "Matter Test PAI" \
  --subject-vid "${VID}" \
  --valid-from "2021-06-28 14:23:43" \
  --lifetime "4294967295" \
  --ca-key credentials/test/attestation/Chip-Test-PAA-NoVID-Key.pem \
  --ca-cert credentials/test/attestation/Chip-Test-PAA-NoVID-Cert.pem \
  --out-key credentials/test/attestation/"test-PAI-${VID}-key".pem \
  --out credentials/test/attestation/"test-PAI-${VID}-cert".pem

使用 PAI 生成 DAC：

$ src/credentials/out/chip-cert gen-att-cert --type d \
  --subject-cn "Matter Test DAC 0" \
  --subject-vid "${VID}" \
  --subject-pid "${PID}" \
  --valid-from "2021-06-28 14:23:43" \
  --lifetime "4294967295" \
  --ca-key credentials/test/attestation/"test-PAI-${VID}-key".pem \
  --ca-cert credentials/test/attestation/"test-PAI-${VID}-cert".pem \
  --out-key credentials/test/attestation/"test-DAC-${VID}-${PID}-key".pem \
  --out credentials/test/attestation/"test-DAC-${VID}-${PID}-cert".pem

验证 DAC、PAI 和 PAA 链。如果输出中没有显示任何错误，则表示证书认证链已成功验证：

$ src/credentials/out/chip-cert validate-att-cert \
--dac credentials/test/attestation/"test-DAC-${VID}-${PID}-cert".pem \
--pai credentials/test/attestation/"test-PAI-${VID}-cert".pem \
--paa credentials/test/attestation/Chip-Test-PAA-NoVID-Cert.pem

您可以使用 openssl 检查密钥：

$ openssl ec -noout -text -in \
  credentials/test/attestation/test-DAC-${VID}-${PID}-key.pem

输出示例：

read EC key
Private-Key: (256 bit)
priv:
    c9:f2:b3:04:b2:db:0d:6f:cd:c6:be:f3:7b:76:8d:
    8c:01:4e:0b:9e:ce:3e:72:49:3c:0e:35:63:7c:6c:
    6c:d6
pub:
    04:4f:93:ba:3b:bf:63:90:73:98:76:1e:af:87:79:
    11:e6:77:e8:e2:df:a7:49:f1:7c:ac:a8:a6:91:76:
    08:5b:39:ce:6c:72:db:6d:9a:92:b3:ba:05:b0:e8:
    31:a0:bf:36:50:2b:5c:72:55:7f:11:c8:01:ff:3a:
    46:b9:19:60:28
ASN1 OID: prime256v1
NIST CURVE: P-256

您还可以使用 openssl 检查生成的证书：

$ openssl x509 -noout -text -in \
  credentials/test/attestation/test-DAC-${VID}-${PID}-cert.pem

输出示例：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 2875998130766646679 (0x27e9990fef088d97)
        Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA256
        Issuer: CN = Matter Test PAI, 1.3.6.1.4.1.37244.2.1 = hexVendorId
        Validity
            Not Before: Jun 28 14:23:43 2021 GMT
            Not After : Dec 31 23:59:59 9999 GMT
        Subject: CN = Matter Test DAC 0, 1.3.6.1.4.1.37244.2.1 = hexVendorId, 1.3.6.1.4.1.37244.2.2 = hexProductId
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: id-ecPublicKey
                Public-Key: (256 bit)
                pub:
                    04:4f:93:ba:3b:bf:63:90:73:98:76:1e:af:87:79:
                    11:e6:77:e8:e2:df:a7:49:f1:7c:ac:a8:a6:91:76:
                    08:5b:39:ce:6c:72:db:6d:9a:92:b3:ba:05:b0:e8:
                    31:a0:bf:36:50:2b:5c:72:55:7f:11:c8:01:ff:3a:
                    46:b9:19:60:28
                ASN1 OID: prime256v1
                NIST CURVE: P-256
        X509v3 extensions:
            X509v3 Basic Constraints: critical
                CA:FALSE
            X509v3 Key Usage: critical
                Digital Signature
            X509v3 Subject Key Identifier:
                21:0A:CA:B1:B6:5F:17:65:D8:61:19:73:84:1A:9D:52:81:19:C5:39
            X509v3 Authority Key Identifier:
                37:7F:24:9A:73:41:4B:16:6E:6A:42:6E:F5:E8:89:FB:75:F8:77:BB
    Signature Algorithm: ecdsa-with-SHA256
    Signature Value:
        30:45:02:20:38:8f:c5:0d:3e:90:95:dd:7d:7c:e9:5a:05:19:
        1f:2d:14:08:a3:d7:0e:b5:15:6d:d3:b0:0b:f7:b8:28:4d:bf:
        02:21:00:d4:05:30:43:a6:05:00:0e:b9:99:0d:34:3d:75:fe:
        d3:c1:4e:73:ff:e7:05:64:7a:62:8d:2d:38:8f:fd:4d:ad

PAA

您可以使用类似的流程生成自签名 PAA，但这并非必需。

我们在此处所做的是使用不包含 VID 信息的现有自签名开发 PAA。

如需查看生成 CD 的更多示例，请参阅 credentials/test/gen-test-cds.sh；如需查看生成 PAA、PAI 和 DAC 的更多示例，请参阅 credentials/test/gen-test-attestation-certs.sh

替换证书

替换 PAA 和 PAI

运行以下辅助脚本，该脚本使用 CHIP 证书工具 (chip-cert) 生成证书的 C 语言数组。

下载可嵌入证书帮助程序脚本

#!/bin/bash

#
# generate-embeddable-certs.sh script
# —----------------------------------
#
# This script generates self-minted DAC and PAI.
# The output may easily be included in your C++ source code.
#

# Edit this information with your paths and certificates
folder="credentials/test/attestation"
chip_cert_tool="src/credentials/out/chip-cert"
cert_file_der="${folder}/test-PAI-${VID}-cert.der"
cert_file_pem="${folder}/test-PAI-${VID}-cert.pem"
key_file_pem="${folder}/test-PAI-${VID}-key.pem"

type="Pai"

printf "namespace chip {\n"
printf "namespace DevelopmentCerts {\n\n"
printf "#if CHIP_DEVICE_CONFIG_DEVICE_PRODUCT_ID == ${PID}\n\n"

printcert() {
  # convert cert to DER
  if [ -f "${cert_file_der}" ]; then
      rm "${cert_file_der}"
  fi
  "${chip_cert_tool}" convert-cert "${cert_file_pem}" "${cert_file_der}" --x509-der

  printf "// ------------------------------------------------------------ \n"
  printf "// ${type} CERTIFICATE ${cert_file_der} \n\n"

  printf "constexpr uint8_t ${type}_Cert_Array[] = {\n"
  less -f "${cert_file_der}" | od -t x1 -An | sed 's/\/,/g' | sed 's/^/   /g'
  printf "};\n\n"
  printf "ByteSpan k${type}Cert = ByteSpan(${type}_Cert_Array);\n\n"

  printf "// ${type} PUBLIC KEY FROM ${key_file_pem} \n\n"

  printf "constexpr uint8_t ${type}_PublicKey_Array[] = {\n"
  openssl ec -text -noout -in "${key_file_pem}" 2>/dev/null | sed '/ASN1 OID/d' | sed '/NIST CURVE/d' | sed -n '/pub:/,$p' | sed '/pub:/d' | sed 's/\([0-9a-fA-F][0-9a-fA-F]\)/0x\1/g' | sed 's/:/, /g'
  printf "};\n\n"
  printf "ByteSpan k${type}PublicKey = ByteSpan(${type}_PublicKey_Array);\n\n"

  printf "// ${type} PRIVATE KEY FROM ${key_file_pem} \n\n"

  printf "constexpr uint8_t ${type}_PrivateKey_Array[] = {\n"
  openssl ec -text -noout -in "${key_file_pem}" 2>/dev/null | sed '/read EC key/d' | sed '/Private-Key/d' | sed '/priv:/d' | sed '/pub:/,$d' | sed 's/\([0-9a-fA-F][0-9a-fA-F]\)/0x\1/g' | sed 's/:/, /g'
  printf "};\n\n"
  printf "ByteSpan k${type}PrivateKey = ByteSpan(${type}_PrivateKey_Array);\n\n"
}

# generates PAI
printcert

type="Dac"
cert_file_der="${folder}/test-DAC-${VID}-${PID}-cert.der"
cert_file_pem="${folder}/test-DAC-${VID}-${PID}-cert.pem"
key_file_pem="${folder}/test-DAC-${VID}-${PID}-key.pem"

# generates DAC
printcert

printf "#endif // CHIP_DEVICE_CONFIG_DEVICE_PRODUCT_ID\n"
printf "} // namespace DevelopmentCerts\n"
printf "} // namespace chip\n"

将 PAI 和 DAC 输出的内容复制到 DeviceAttestationCredentialsProvider::GetProductAttestationIntermediateCert 的实现。

在正式版设备上，PAI 和 DAC 位于出厂数据中，而 CD 则嵌入在固件本身中。

如果您尚未使用出厂数据，则可能需要将 PAI 放置在 src/credentials/examples/ExampleDACs.cpp 中。在本例中，将生成的代码附加到 ExampleDACs.cpp 文件：

ByteSpan kDacCert       = ByteSpan(kDevelopmentDAC_Cert_FFF1_801F);
ByteSpan kDacPrivateKey = ByteSpan(kDevelopmentDAC_PrivateKey_FFF1_801F);
ByteSpan kDacPublicKey  = ByteSpan(kDevelopmentDAC_PublicKey_FFF1_801F);
#endif
} // namespace DevelopmentCerts
} // namespace chip

/* ------------------------------------------ */
/* current end-of-file                        */
/* ------------------------------------------ */

/* ------------------------------------------ */
/* output of creds-codelab.sh script          */
/* ------------------------------------------ */

namespace chip {
namespace DevelopmentCerts {

#if CHIP_DEVICE_CONFIG_DEVICE_PRODUCT_ID == hexProductId

...

ByteSpan kDacPrivateKey = ByteSpan(Dac_PrivateKey_Array);

#endif // CHIP_DEVICE_CONFIG_DEVICE_PRODUCT_ID
} // namespace DevelopmentCerts
} // namespace chip

如果您使用的是出厂数据或自定义凭据提供程序，请务必在适当的位置插入凭据。建议您咨询 SoC 提供商，了解您平台的具体信息。

更换光盘

使用 xxd 提取 CD 文件内容的文本表示法：

  $ xxd -i credentials/test/certification-declaration/Chip-Test-CD-${VID}-${PID}.der

输出示例：

  unsigned char credentials_test_certification_declaration_Chip_Test_CD_hexVendorId_hexProductId_der[] = {
    0x30, 0x81, 0xe9, 0x06, 0x09, 0x2a, 0x86, 0x48, 0x86, 0xf7, 0x0d, 0x01,
    0x07, 0x02, 0xa0, 0x81, 0xdb, 0x30, 0x81, 0xd8, 0x02, 0x01, 0x03, 0x31,
    0x0d, 0x30, 0x0b, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86, 0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04,
    0x02, 0x01, 0x30, 0x45, 0x06, 0x09, 0x2a, 0x86, 0x48, 0x86, 0xf7, 0x0d,
    0x01, 0x07, 0x01, 0xa0, 0x38, 0x04, 0x36, 0x15, 0x24, 0x00, 0x01, 0x25,
    0x01, 0xfe, 0xca, 0x36, 0x02, 0x05, 0xce, 0xfa, 0x18, 0x25, 0x03, 0x34,
    0x12, 0x2c, 0x04, 0x13, 0x5a, 0x49, 0x47, 0x32, 0x30, 0x31, 0x34, 0x31,
    0x5a, 0x42, 0x33, 0x33, 0x30, 0x30, 0x30, 0x31, 0x2d, 0x32, 0x34, 0x24,
    0x05, 0x00, 0x24, 0x06, 0x00, 0x25, 0x07, 0x76, 0x98, 0x24, 0x08, 0x00,
    0x18, 0x31, 0x7d, 0x30, 0x7b, 0x02, 0x01, 0x03, 0x80, 0x14, 0x62, 0xfa,
    0x82, 0x33, 0x59, 0xac, 0xfa, 0xa9, 0x96, 0x3e, 0x1c, 0xfa, 0x14, 0x0a,
    0xdd, 0xf5, 0x04, 0xf3, 0x71, 0x60, 0x30, 0x0b, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86,
    0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04, 0x02, 0x01, 0x30, 0x0a, 0x06, 0x08, 0x2a,
    0x86, 0x48, 0xce, 0x3d, 0x04, 0x03, 0x02, 0x04, 0x47, 0x30, 0x45, 0x02,
    0x20, 0x53, 0x25, 0x03, 0x2c, 0x96, 0x50, 0xb6, 0x64, 0xf4, 0x18, 0xbf,
    0x99, 0x47, 0xf8, 0x9d, 0xe6, 0xeb, 0x43, 0x94, 0xf1, 0xce, 0xb2, 0x61,
    0x00, 0xe0, 0xf9, 0x89, 0xa8, 0x71, 0x82, 0x02, 0x0a, 0x02, 0x21, 0x00,
    0xea, 0x0a, 0x40, 0xab, 0x87, 0xad, 0x7e, 0x25, 0xe1, 0xa1, 0x6c, 0xb1,
    0x12, 0xfa, 0x86, 0xfe, 0xea, 0x8a, 0xaf, 0x4b, 0xc1, 0xf3, 0x6f, 0x09,
    0x85, 0x46, 0x50, 0xb6, 0xd0, 0x55, 0x40, 0xe2
  };
  unsigned int credentials_test_certification_declaration_Chip_Test_CD_hexVendorId_hexProductId_der_len = 236;
  ```

将您在上一步中提取的文本复制到用于在 build 中定义 CD 的文件中。与 PAI 和 DAC 一样，具体实现方式取决于您在哪个平台上进行开发。

如果您使用的是凭据示例，则可能需要替换 src/credentials/examples/DeviceAttestationCredsExample.cpp 中 ExampleDACProvider::GetCertificationDeclaration 中的 kCdForAllExamples 内容：

    const uint8_t kCdForAllExamples[] = {
            0x30, 0x81, 0xe9, 0x06, 0x09, 0x2a, 0x86, 0x48, 0x86, 0xf7, 0x0d, 0x01,
            0x07, 0x02, 0xa0, 0x81, 0xdb, 0x30, 0x81, 0xd8, 0x02, 0x01, 0x03, 0x31,
            0x0d, 0x30, 0x0b, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86, 0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04,
            0x02, 0x01, 0x30, 0x45, 0x06, 0x09, 0x2a, 0x86, 0x48, 0x86, 0xf7, 0x0d,
            0x01, 0x07, 0x01, 0xa0, 0x38, 0x04, 0x36, 0x15, 0x24, 0x00, 0x01, 0x25,
            0x01, 0xfe, 0xca, 0x36, 0x02, 0x05, 0xce, 0xfa, 0x18, 0x25, 0x03, 0x34,
            0x12, 0x2c, 0x04, 0x13, 0x5a, 0x49, 0x47, 0x32, 0x30, 0x31, 0x34, 0x31,
            0x5a, 0x42, 0x33, 0x33, 0x30, 0x30, 0x30, 0x31, 0x2d, 0x32, 0x34, 0x24,
            0x05, 0x00, 0x24, 0x06, 0x00, 0x25, 0x07, 0x76, 0x98, 0x24, 0x08, 0x00,
            0x18, 0x31, 0x7d, 0x30, 0x7b, 0x02, 0x01, 0x03, 0x80, 0x14, 0x62, 0xfa,
            0x82, 0x33, 0x59, 0xac, 0xfa, 0xa9, 0x96, 0x3e, 0x1c, 0xfa, 0x14, 0x0a,
            0xdd, 0xf5, 0x04, 0xf3, 0x71, 0x60, 0x30, 0x0b, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86,
            0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04, 0x02, 0x01, 0x30, 0x0a, 0x06, 0x08, 0x2a,
            0x86, 0x48, 0xce, 0x3d, 0x04, 0x03, 0x02, 0x04, 0x47, 0x30, 0x45, 0x02,
            0x20, 0x53, 0x25, 0x03, 0x2c, 0x96, 0x50, 0xb6, 0x64, 0xf4, 0x18, 0xbf,
            0x99, 0x47, 0xf8, 0x9d, 0xe6, 0xeb, 0x43, 0x94, 0xf1, 0xce, 0xb2, 0x61,
            0x00, 0xe0, 0xf9, 0x89, 0xa8, 0x71, 0x82, 0x02, 0x0a, 0x02, 0x21, 0x00,
            0xea, 0x0a, 0x40, 0xab, 0x87, 0xad, 0x7e, 0x25, 0xe1, 0xa1, 0x6c, 0xb1,
            0x12, 0xfa, 0x86, 0xfe, 0xea, 0x8a, 0xaf, 0x4b, 0xc1, 0xf3, 0x6f, 0x09,
            0x85, 0x46, 0x50, 0xb6, 0xd0, 0x55, 0x40, 0xe2
        };

构建目标

使用新创建的凭据构建并刷写目标设备。此部分取决于平台。如需了解详情，请参阅 SoC 文档或受支持的设备。

调试设备

现在，您可以按照配对 Matter 设备中介绍的步骤，在 Google Home platform 上配置 Matter 设备。

使用 `chip-tool` 调试问题

chip-tool 是一款非常有用的工具，可用于检查您的设备是否发送了正确的证书。如需构建该模块，请执行以下操作：

$ cd examples/chip-tool
$ gn gen out/debug
Done. Made 114 targets from 112 files in 157ms
$ ninja -C out/debug
ninja: Entering directory `out/debug'
$ cd ../..

如需启用其他日志，请务必在每次运行 chip-tool 时传递 --trace_decode 1 标志。此外，最好使用 --paa-trust-store-path 标志传递 PAA 文件的路径。

因此，如需使用 BLE 调试 Thread 设备，您可以运行以下命令：

```
$ examples/chip-tool/out/debug/chip-tool pairing ble-thread 1 \
  hex:Thread_credentials \
  pairing_code \
  discriminator \
  --paa-trust-store-path <path to PAA folder> \
  --trace_decode 1
```

对于测试设备，<PAIRING CODE> 为 20202021，<DISCRIMINATOR> 为 3840。

如需从 Google Nest Hub (2nd gen) 获取 Thread 凭据，您可以运行以下命令：

$ adb connect border_router_ip_address
$ adb -e shell ot-ctl dataset active -x
$ adb disconnect

如需委托 Wi-Fi 设备，您可以使用 ble-wifi 选项：

$ examples/chip-tool/out/debug/chip-tool pairing ble-wifi 1 "SSID" SSID_password pairing_code discriminator

创建 Matter 设备测试证书

安装 Matter SDK

构建作业 chip-cert

铸造证书

生成光盘

生成 PAI 和 DAC

PAA

替换证书

替换 PAA 和 PAI

更换光盘

构建目标

调试设备

使用 chip-tool 调试问题

构建作业 `chip-cert`

使用 `chip-tool` 调试问题