什么是单片机解密?
单片机(MCU)一般都有内部程序区和数据区(或者其一)供用户存放程序和工作数据(或者其一)。为了防止未经授访问或拷贝单片机的机内程序,大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节,以保护片内程序。
如果在编程时加密锁定位被使能(锁定),就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序,这就叫单片机加密。(BugPS:单片机程序基本上都存在于Flash中,大部分能够读取或者识别Flash上的数据就能够获得Firmware文件,从而给复制产品带来了机会)
单片机攻击者借助专用设备或者自制设备,利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷,通过多种技术手段,就可以从芯片中提取关键信息,获取单片机内程序这就叫单片机解密。
单片机解密又叫单片机破解,芯片解密,IC解密,但是这严格说来这几种称呼都不科学,但已经成 了习惯叫法,我们把CPLD解密,DSP解密都习惯称为单片机解密。单片机只是能装载程序芯片的其中一个类。
能烧录程序并能加密的芯片还有 DSP,CPLD,PLD,AVR,ARM等。当然具存储功能的存储器芯片也能加密,比如DS2401 DS2501 AT88S0104 DM2602 AT88SC0104D等,当中也有专门设计有加密算法用于专业加密的芯片或设计验证厂家代码工作等功能芯片,该类芯片业能实现防止电子产品复制的目的。
单片机解密方法
2.1 软件攻击
该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。
比如一个典型事例是对早期XXX系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞,使用自编程序在擦除加密锁定位后,停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作,从而使加过密的单片机变成没加密的单片机,然后利用编程器读出片内程序。
目前在其他加密方法的基础上,可以研究出一些设备,配合一定的软件,来做软件解密。
还有比如利用某些编程器定位插字节,通过一定的方法查找芯片中是否有连续空位,也就是说查找芯片中连续的FF FF字节,插入的字节能够执行把片内的程序送到片外的指令,然后用解密的设备进行截获,这样芯片内部的程序就被解密完成了。
2.2 电子探测攻击
该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模拟特性,并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击。
因为单片机是一个活动的电子器件,当它执行不同的指令时,对应的电源功率消耗也相应变化。这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化,即可获取单片机中的特定关键信息。
2.3 过错产生技术
该技术使用异常工作条件来使处理器出错,然后提供额外的访问来进行攻击。使用最广泛的过错产生攻击手段包括电压冲击和时钟冲击。
低电压和高电压攻击可用来禁止保护电路工作或强制处理器执行错误操作。时钟瞬态跳变也许会复位保护电路而不会破坏受保护信息。电源和时钟瞬态跳变可以在某些处理器中影响单条指令的解码和执行。
(BugPS:该办法就是使得单片机异常运行从而使得单片机处于非保护状态)
2.4 探针技术
该技术是直接暴露芯片内部连线,然后观察、操控、干扰单片机以达到攻击目的。(BugPS:芯片内部都完全暴露了,芯片正在瑟瑟发抖!)
单片机解密分类
为了方便起见,人们将以上四种攻击技术分成两类,一类是侵入型攻击(物理攻击),这类攻击需要 破坏封装,然后借助半导体测试设备、显微镜和微定位器,在专门的实验室花上几小时甚至几周时间才能完成。