微控制器(MCU)破解秘笈之中文有刪節(jié)版

現(xiàn)今的半導(dǎo)體芯片不僅僅用于控制系統(tǒng)，而且還用于保護(hù)它們免于入侵的威脅。那些認(rèn)識(shí)到當(dāng)前失誤而引入新的安防方案的制造商和堅(jiān)持不懈地嘗試突破保護(hù)機(jī)制的破解團(tuán)體之間的斗爭(zhēng)是沒(méi)有盡頭的。有些芯片制造商沒(méi)有足夠重視設(shè)計(jì)和測(cè)試保護(hù)原理的重要性，即使它們聲稱自己的產(chǎn)品是有高的安全等級(jí)的。在這種情形下，設(shè)計(jì)工程師擁有方便和可靠的測(cè)試安全芯片的方法是至關(guān)重要的。本文介紹了眾多的破解微控制器(MCU:Micro Control Unit)和智能卡(Smartcard)的方法：包括已知的非侵入式攻擊(Non-invasive attacks)，如功耗分析(Power analysis)和噪聲干擾(Glitching);以及侵入式攻擊(Invasive attacks)，如反向工程(Reverse engineering)和微探測(cè)分析(Microprobing)?，F(xiàn)在已經(jīng)有一種新的破解方法---半侵入式攻擊(Semi-invasiveattacks).和侵入式一樣，它需要打開(kāi)芯片的封裝以接近芯片表面。但是鈍化層(Passivation)還是完好的，因?yàn)檫@種方法不需要與內(nèi)部連線進(jìn)行電接觸。半侵入式攻擊介于非侵入式與侵入式之間，對(duì)硬件的安全是個(gè)巨大的威脅。它像侵入式一樣高效，又像非侵入式一樣廉價(jià)。本文還介紹了實(shí)用的缺陷注入攻擊法(Fault injection attacks)修改 SRAM 和 EEPROM 的內(nèi)容，或改變芯片上任意單個(gè) MOS 管的狀態(tài)。這幾乎可以不受限制地控制芯片的運(yùn)行和外圍保護(hù)部分。另一點(diǎn)是進(jìn)行了數(shù)據(jù)保存期的實(shí)驗(yàn)，揭示了從已斷電的 SRAM 和已擦除過(guò)的EPROM，EEPROM 和閃存芯片中讀出數(shù)據(jù)的可行性。給出了 MCU 防復(fù)制保護(hù)的簡(jiǎn)單介紹。也介紹了用半侵入式攻擊來(lái)評(píng)估硬件安全性的方法.它們有助于依所需的安全等級(jí)來(lái)適當(dāng)選擇部件。討論了多種防護(hù)技術(shù)，包括低成本的隱匿方法到新的集成電路設(shè)計(jì)方法。