【精品】单片机破解的常用方法及应对策略

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1、单片机破解的常用方法及应对策作者：未知文章来源：未知点击数：243更新时间：2007-10-1摘要：介绍了单片机内部密码破解的常用方法，巫点说明了侵入型攻击/物理攻击方法的详细步骤，授厉，从应用角度出发，提出了对付破解的儿点建议。1引言单片机(Microcontrol1er)一般都有内部ROM/EEPROM/FLASH供用户存放程序。为了防止未经授权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。如杲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，

2、这就是所谓拷贝保护或者说锁定功能。事实上，这样的保护措施很脆弱，很容易被破解。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倍息，获取单片机内程序。因此，作为电子产品的设计工程师非常冇必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中冇数，才能冇效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出來的产品被人家一夜Z间仿冒的事借发生。2单片机攻击技术目前,攻击单片机主要有四种技术,分别是:(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

3、这些算法中的安全漏洞來进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ATMELAT89C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，然后利川编程器读出片内程序。(2)电子探测攻击该技术通常以拓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

4、样通过使用特殊的电子测暈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。（3）过错产生技术该技术使用异帘工作条件來使处理器出错，然后提供额外的访问來进行攻击。使用:®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日的。为了方便起见，人们

5、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儿小时其至儿周时间才能完成。所冇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船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-•整套和似的技术对付宽范围的产品。

6、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。3侵入型攻击的一般过程侵入型攻击的第--步是揭去芯片封装。冇两种方法可以达到这一日的：第一种是完全溶解掉芯片封装，暴爾金属连线。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，借助绑定台來操作。第二种方法除了需要具备攻击者一定的知识利必要的技能外，还需要个人的智慧和耐心，但操作起來相对比较方便。芯片上而的塑料可以用小刀揭开，芯片周围的环轼树脂可以用浓俏酸腐蚀掉。热的浓硝酸会溶解掉芯片封装而

7、不会影响芯片及连线。该过程一般在非常干燥的条件下进行，因为水的存在可能会侵蚀已暴霸的铝线连接。接着在超声池里先用丙酮淸洗该芯片以除去残余硝酸，然后用淸水淸洗以除去盐分并T•燥。没有超声池,一-般就跳过这一步。这种悄况下，芯片表血会冇点脏，但是不太影响紫外光对芯片的操作效果。最后一步是寻找保护熔丝的位宣并将保护熔丝暴鉤在紫外光卜一般用一台放人倍数至少1oo倍的显微镜，从编程电压输入脚的连线跟踪进去，来寻找保护熔丝。若没有显微镜，则采用将芯片的不同部分暴露到紫外光下并观察结果的方式进行简单的搜索。操作时应用不透明的纸

8、片覆盖芯片以保护程序存储器不被紫外光擦除。将保护熔丝暴露在紫外光下5〜10分钟就能破坏掉保护位的保护作用,Z后，使用简单的编程器就可直接读出程序存储器的内容。对丁•使用了防护层來保护EEPROM单元的单片机來说，使用紫外光复位保护电路是不可行的。对于这利啖型的单片机，一•般使用微探针技术來读取存储器内容。在芯片封装打开后，将芯片置于显微镜下就能够很容易的找到从存储器连到电