揭秘单片机黑盒子!掌握这些方法,轻松破解芯片密码
21ic 2024-02-21

单片机的应用十分广泛,对于单片机,电子专业的朋友自然十分熟悉。上篇文章中,小编对单片机的解密原理有所阐述。为增进大家对单片机的认识,本文将对单片机的解密方法予以介绍。如果你对单片机具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。


目前芯片解密有两种方法,一种是以软件为主,称为非侵入型攻击,要借助一些软件,如类似编程器的自制设备,这种方法不破坏母片(解密后芯片处于不加密状态);还有一种是以硬件为主,辅助软件,称为侵入型攻击,这种方法需要剥开母片(开盖或叫开封,decapsulation),然后做电路修改(通常称FIB:focused ion beam),这种破坏芯片外形结构和芯片管芯线路只影响加密功能,不改变芯片本身功能。

侵入型攻击的第一步是揭去芯片封装(简称“开盖”有时候称“开封”,英文为“DECAP”,decapsulation)。有两种方法可以达到这一目的:第一种是完全溶解掉芯片封装,暴露金属连线。第二种是只移掉硅核上面的塑料封装。第一种方法需要将芯片绑定到测试夹具上,借助绑定台来操作。

目前单片机解密方法主要如下:

(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。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期AT89CATMEL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,来做软件攻击。近期国内出现了了一种51单片机解密设备(成都一位高手搞出来的),这种解密器主要针对SyncMosWinbond,在生产工艺上的漏洞,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) 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。目前RF编程器可以直接读出老的型号的加密MCU中的程序,就是采用这个原理。


(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。

(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。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。所有的微探针技术都属于侵入型攻击。另外三种方法属于非侵入型攻击,被攻击的单片机不会被物理损坏。在某些场合非侵入型攻击是特别危险的,这是因为非侵入型攻击所需设备通常可以自制和升级,因此非常廉价。大部分非侵入型攻击需要攻击者具备良好的处理器知识和软件知识。与之相反,侵入型的探针攻击则不需要太多的初始知识,而且通常可用一整套相似的技术对付宽范围的产品。因此,对单片机的攻击往往从侵入型的反向工程开始,积累的经验有助于开发更加廉价和快速的非侵入型攻击技术。

以上便是此次小编带来的“单片机“相关内容,通过本文,希望大家对单片机解密方法具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 对话周祖成教授 - 清华大学与西门子EDA的合作之旅


  • 相关技术文库
  • 单片机
  • 嵌入式
  • MCU
  • STM
下载排行榜
更多
评测报告
更多
EE直播间
更多
广告