單片機芯片解密詳解_單片機解密方法 - 全文

　　其實了解單片機芯片解密方法之前先要知道什么是芯片解密，網(wǎng)絡(luò)上對芯片解密的定義很多，其實芯片解密就是通過半導(dǎo)體反向開發(fā)技術(shù)手段，將已加密的芯片變?yōu)椴患用艿男酒?，進(jìn)而使用編程器讀取程序出來。接下來就跟隨小編一起來了解一下什么事單片機芯片解密，單片機解密的方法有哪些？

　　單片機芯片解密詳解

　　單片機（MCU）一般都有內(nèi)部EEPROM/FLASH供用戶存放程序和工作數(shù)據(jù)。什么叫單片機解密呢？如果要非法讀出里的程式，就必需解開這個密碼才能讀出來，這個過程通常稱為單片機解密或芯片加密。

　　為了防止未經(jīng)授權(quán)訪問或拷貝單片機的機內(nèi)程序，大部分單片機都帶有加密鎖定位或者加密字節(jié)，以保護(hù)片內(nèi)程序;如果在編程時加密鎖定位被使能（鎖定），就無法用普通編程器直接讀取單片機內(nèi)的程序，單片機攻擊者借助專用設(shè)備或者自制設(shè)備，利用單片機芯片設(shè)計上的漏洞或軟件缺陷，通過多種技術(shù)手段，就可以從芯片中提取關(guān)鍵信息，獲取單片機內(nèi)程序這就叫單片機解密。大部分單片機程式寫進(jìn)單片機后，工程師們?yōu)榱朔乐顾朔欠ūI用，所以給加密，以防他人讀出里面的程式。

　　單片機加解密可劃分為兩大類，一類是硬件加解密，一類是軟件加解密。硬件加密，對于單片機來說，一般是單片機廠商將加密熔絲固化在IC內(nèi)，熔絲有加密狀態(tài)及不加密狀態(tài)，如果處于加密狀態(tài)，一般的工具是讀取不了IC里面的程序內(nèi)容的，要讀取其內(nèi)容，這就涉及到硬件解密，必須有專業(yè)的硬件解密工具及專業(yè)的工程師。

　　其實任何一款單片機從理論上講，攻擊者均可利用足夠的投資和時間使用以上方法來攻破。這是系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)該始終牢記的基本原則，因此，作為電子產(chǎn)品的設(shè)計工程師非常有必要了解當(dāng)前單片機攻擊的最新技術(shù)，做到知己知彼，心中有數(shù)，才能有效防止自己花費大量金錢和時間辛辛苦苦設(shè)計出來的產(chǎn)品被人家一夜之間仿冒的事情發(fā)生。

　　眾所周知，目前凡是涉及到單片機解密的領(lǐng)域一般都是進(jìn)行產(chǎn)品復(fù)制的，真正用來做研究學(xué)習(xí)的，不能說沒有，但是相當(dāng)罕見。所以，想破解單片機解密芯片破解，就得知道單片機解密芯片破解的原理。

　　單片機解密方法

　　芯片解密所要具備的條件是：

　　第一、你有一定的知識，懂得如何將一個已加密的芯片變?yōu)椴患用堋?/p>

　　第二、必須有讀取程序的工具，可能有人就會說，無非就是一個編程器。是的，就是一個編程器，但并非所有的編程器是具備可以讀的功能。這也是就為什么我們有時候為了解密一個芯片而會去開發(fā)一個可讀編程器的原因。具備有一個可讀的編程器，那我們就講講，芯片解密常有的一些方法。

　　1、軟件攻擊：

　　該技術(shù)通常使用處理器通信接口并利用協(xié)議、加密算法或這些算法中的安全漏洞來進(jìn)行攻擊。軟件攻擊取得成功的一個典型事例是對早期ATMELAT89C系列單片機的攻擊。攻擊者利用了該系列單片機擦除操作時序設(shè)計上的漏洞，使用自編程序在擦除加密鎖定位后，停止下一步擦除片內(nèi)程序存儲器數(shù)據(jù)的操作，從而使加過密的單片機變成沒加密的單片機，然后利用編程器讀出片內(nèi)程序。

　　至于在其他加密方法的基礎(chǔ)上，可以研究出一些設(shè)備，配合一定的軟件，來做軟件攻擊。近期國內(nèi)。凱基迪科技。出現(xiàn)了一種51芯片解密設(shè)備（成都一位高手搞出來的），這種解密器主要針對SyncMos.Winbond，在生產(chǎn)工藝上的漏洞，利用某些編程器定位插字節(jié)，通過一定的方法查找芯片中是否有連續(xù)空位，也就是說查找芯片中連續(xù)的FFFF字節(jié)，插入的字節(jié)能夠執(zhí)行把片內(nèi)的程序送到片外的指令，然后用解密的設(shè)備進(jìn)行截獲，這樣芯片內(nèi)部的程序就被解密完成了。

　　2、電子探測攻擊 ：

　　該技術(shù)通常以高時間分辨率來監(jiān)控處理器在正常操作時所有電源和接口連接的模擬特性，并通過監(jiān)控它的電磁輻射特性來實施攻擊。因為單片機是一個活動的電子器件，當(dāng)它執(zhí)行不同的指令時，對應(yīng)的電源功率消耗也相應(yīng)變化。這樣通過使用特殊的電子測量儀器和數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法分析和檢測這些變化，即可獲取單片機中的特定關(guān)鍵信息。 至于RF編程器可以直接讀出老的型號的加密MCU中的程序，就是采用這個原理。

　　3、過錯產(chǎn)生技術(shù)：

　　該技術(shù)使用異常工作條件來使處理器出錯，然后提供額外的訪問來進(jìn)行攻擊。使用最廣泛的過錯產(chǎn)生攻擊手段包括電壓沖擊和時鐘沖擊。低電壓和高電壓攻擊可用來禁止保護(hù)電路工作或強制處理器執(zhí)行錯誤操作。時鐘瞬態(tài)跳變也許會復(fù)位保護(hù)電路而不會破壞受保護(hù)信息。電源和時鐘瞬態(tài)跳變可以在某些處理器中影響單條指令的解碼和執(zhí)行。

　　4、探針技術(shù)：

　　該技術(shù)是直接暴露芯片內(nèi)部連線，然后觀察、操控、干擾單片機以達(dá)到攻擊目的。

　　5、紫外線攻擊方法：

　　紫外線攻擊也稱為UV攻擊方法，就是利用紫外線照射芯片，讓加密的芯片變成了不加密的芯片，然后用編程器直接讀出程序。這種方法適合OTP的芯片，做單片機的工程師都知道OTP的芯片只能用紫外線才可以擦除。那么要擦出加密也是需要用到紫外線。目前***生產(chǎn)的大部分OTP芯片都是可以使用這種方法解密的，感興趣的可以試驗或到去下載一些技術(shù)資料。OTP芯片的封裝有陶瓷封裝的一半會有石英窗口，這種事可以直接用紫外線照射的，如果是用塑料封裝的，就需要先將芯片開蓋，將晶圓暴露以后才可以采用紫外光照射。由于這種芯片的加密性比較差，解密基本不需要任何成本，所以市場上這種芯片解密的價格非常便宜，比如SONIX的SN8P2511解密，飛凌單片機解密等價格就非常便宜。

　　6、利用芯片漏洞：

　　很多芯片在設(shè)計的時候有加密的漏洞，這類芯片就可以利用漏洞來攻擊芯片讀出存儲器里的代碼，比如我們以前的文章里提到的利用芯片代碼的漏洞，如果能找到聯(lián)系的FF這樣的代碼就可以插入字節(jié)，來達(dá)到解密。還有的是搜索代碼里是否含有某個特殊的字節(jié)，如果有這樣的字節(jié)，就可以利用這個字節(jié)來將程序?qū)С觥＿@類芯片解密以華邦、新茂的單片為例的比較多，如W78E516解密，N79E825解密等，ATMEL的51系列的AT89C51解密是利用代碼的字節(jié)漏洞來解密的。另外有的芯片具有明顯的漏洞的，比如在加密后某個管腳再加電信號的時候，會使加密的芯片變成不加密的芯片，由于涉及到國內(nèi)某家單片機廠家，名稱就不列出來了。目前市場上能看到的芯片解密器都是利用芯片或程序的漏洞來實現(xiàn)解密的。不過外面能買到的解密其基本上是能解得型號很少，因為一般解密公司都不會將核心的東西對外公布或轉(zhuǎn)讓。而解密公司自己內(nèi)部為了解密的方便，自己會使用自制的解密工具，如果致芯科技具有可以解密MS9S09AW32的解密器、能專門解密LPC2119LPC2368等ARM的解密器，使用這樣的解密器解密速度快，客戶到公司基本上立等可取。

　　7、FIB恢復(fù)加密熔絲方法：

　　這種方法適用于很多的具有熔絲加密的芯片，最具有代表性的芯片就是TI的MSP430解密的方法，因為MSP430加密的時候要燒熔絲，那么只要能將熔絲恢復(fù)上，那就變成了不加密的芯片了，如MSP430F1101A解密、MSP430F149解密、MSP430F425解密等。一般解密公司利用探針來實現(xiàn)，將熔絲位連上，也有的人因為自己沒有太多的解密設(shè)備，需要交由其它半導(dǎo)體線路修改的公司來修改線路，一般可以使用FIB（聚焦離子束）設(shè)備來將線路連接上，或是用專用的激光修改的設(shè)備將線路恢復(fù)。這些設(shè)備目前在國內(nèi)的二手設(shè)備很多，也價格很便宜，一些有實力的解密公司都配置了自己的設(shè)備。這種方法由于需要設(shè)備和耗材，不是好的方法，但是很多芯片如果沒有更好的方法的時候，就需要這種方法來實現(xiàn)。

　　8、修改加密線路的方法：

　　目前市場上的CPLD以及DSP芯片設(shè)計復(fù)雜，加密性能要高，采用上述方法是很難做到解密的，那么就需要對芯片結(jié)構(gòu)作前面的分析，然后找到加密電路，然后利用芯片線路修改的設(shè)備將芯片的線路做一些修改，讓加密電路失效，讓加密的DSP或CPLD變成了不加密的芯片從而可以讀出代碼。

　　如TMS320LF2407A解密，TMS320F28335、TMS320F2812解密就是采用這種方法。