微控制器破解的常用方法及加密應對策略 1

2022-08-27 05:24:06 字數 1262 閱讀 8974

摘要:介紹了微控制器內部密碼破解的常用方法,重點說明了侵入型攻擊/物理攻擊方法的詳細步驟,最後,從應用角度出發,提出了對付破解的幾點建議。

1 引言

微控制器一般都有內部供使用者存放程式。為了防止未經授權訪問或拷貝微控制器的機內程式,大部分微控制器都帶有加密鎖定位或者加密位元組,以保護片內程式。如果在程式設計時加密鎖定位被使能(鎖定),就無法用普通程式設計器直接讀取微控制器內的程式,這就是所謂拷貝保護或者說鎖定功能。

事實上,這樣的保護措施很脆弱,很容易被破解。微控制器攻擊者借助專用裝置或者自製裝置,利用微控制器晶元設計上的漏洞或軟體缺陷,通過多種技術手段,就可以從晶元中提取關鍵資訊,獲取微控制器內程式。因此,作為電子產品的設計工程師非常有必要了解當前微控制器攻擊的最新技術,做到知己知彼,心中有數,才能有效防止自己花費大量金錢和時間辛辛苦苦設計出來的產品被人家一夜之間仿冒的事情發生。

2 微控制器攻擊技術

目前,攻擊微控制器主要有四種技術,分別是:

(1)軟體攻擊

該技術通常使用處理器通訊介面並利用協議、加密演算法或這些演算法中的安全漏洞來進行攻擊。軟體攻擊取得成功的乙個典型事例是對早期系列微控制器的攻擊。攻擊者利用了該系列微控制器擦除操作時序設計上的漏洞,使用自編程式在擦除加密鎖定位後,停止下一步擦除片內程式儲存器資料的操作,從而使加過密的微控制器變成沒加密的微控制器,然後利用程式設計器讀出片內程式。

(2)電子探測攻擊

該技術通常以高時間解析度來監控處理器在正常操作時所有電源和介面連線的模擬特性,並通過監控它的電磁輻射特性來實施攻擊。因為微控制器是乙個活動的電子器件,當它執行不同的指令時,對應的電源功率消耗也相應變化。這樣通過使用特殊的電子測量儀器和數學統計方法分析和檢測這些變化,即可獲取微控制器中的特定關鍵資訊。

(3)過錯產生技術

該技術使用異常工作條件來使處理器出錯,然後提供額外的訪問來進行攻擊。使用最廣泛的過錯產生攻擊手段包括電壓衝擊和時鐘衝擊。低電壓和高電壓攻擊可用來禁止保護電路工作或強制處理器執行錯誤操作。

時鐘瞬態跳變也許會復位保護電路而不會破壞受保護資訊。電源和時鐘瞬態跳變可以在某些處理器中影響單條指令的解碼和執行。

(4)探針技術

該技術是直接暴露晶元內部連線,然後觀察、操控、干擾微控制器以達到攻擊目的。

為了方便起見,人們將以上四種攻擊技術分成兩類,一類是侵入型攻擊(物理攻擊),這類攻擊需要破壞封裝,然後借助半導體測試裝置、顯微鏡和微定位器,在專門的實驗室花上幾小時甚至幾周時間才能完成。所有的微探針技術都屬於侵入型攻擊。另外三種方法屬於非侵入型攻擊,被攻擊的微控制器不會被物理損壞。

在某些場合非侵入型攻擊是特別危險的,這是因為非侵入型攻擊所需裝置通常可以自製和公升級,因此非常廉價。

微控制器常用輸入輸出電路設計方法

引言隨著微電子技術和計算機技術的發展,原來以強電和電器為主 功能簡單的電氣裝置發展成為強 弱電結合,具有數位化特點 功能完善的新型微電子裝置。在很多場合,已經出現了越來越多的微控制器產品代替傳統的電氣控制產品。屬於儲存程式控制的微控制器,其控制功能通過軟體指令來實現,其硬體配置也可變 易變。因此,一...

微控制器的發展及應用 2

以期,在微控制器發展迅速 應用領域不斷擴大的當今社會能有乙個更好的發展。通過對本課題的研究發現,近年來。微控制器在國內的發展速度很快,應用領域也在不斷擴大。可見,微控制器在國內的發展前景極為廣闊。關鍵詞 微控制器 晶元 發展 應用 development and application of sin...

基於微控制器的快速按鍵識別方法

摘要 在使用微控制器實現的智慧型控制系統中,快速 可靠的按鍵識別控制非常關鍵,一定程度上決定了整個系統的高效執行。本文在分析傳統的按鍵掃瞄或識別方法的基礎上,對比各種方法的優缺點,重點討論一種高效的按鍵識別方法,並給出該方法對應的程式設計思路,它可快速識別對按鍵的一次響應,解決多次冗餘響應的缺陷。關...