单片机解密方法和技巧，单片机解密方法

很多朋友对单片机解密方法和技巧，单片机解密方法不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

什么是单片机解密？单片解密又叫单片解密、芯片解密、IC解密，但严格来说，这些名字并不科学，却成了约定俗成的名字。我们以前把CPLD解密和DSP解密称为单片机解密。单片机只是可以加载程序芯片的类之一。

单片机一般有内部程序区和数据区(或其中之一)，供用户存储程序和工作数据(或其中之一)。为了防止对单片机内部程序的非授权访问或复制，大多数单片机都有加密锁来定位或加密字节以保护片上程序。如果编程时加密锁定位启用(锁定)，用普通编程器无法直接读取单片机中的程序，称为单片机加密。

另外，关于单片机的加密，可以参考这篇文章：STM32等单片机程序的加密方法。MCU程序基本都存在于Flash中，大多可以通过读取或识别Flash上的数据来获取固件文件，这就给产品的复制带来了机会。单片机的攻击者借助专用设备或自制设备，通过各种技术手段从芯片中提取关键信息，获取单片机中的程序，称为单片机解密。

可以刻录程序并加密的芯片有DSP、CPLD、PLD、AVR、ARM等。当然带存储功能的内存条也可以加密，比如DS 2401、 DS 2501、 at 88s 0104、DM 2602、 at 88sc 0104d等。其中也有专门用加密算法设计的功能芯片，用于专业加密或设计用于验证厂商的代码工作。单片机解密方法的软件攻击

这种技术通常使用处理器的通信接口，利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞进行攻击。比如对早期XXX系列单片机的攻击就是一个典型的例子。攻击者利用该系列单片机擦除操作的顺序设计上的漏洞，在擦除加密锁后停止下一次擦除芯片程序存储器中数据的操作，使加密的单片机变成未加密的单片机，然后用编程器读取片上程序。

目前，在其他加密方法的基础上，可以开发一些设备，用某种软件做软件解密。比如用一些程序员定位插入的字节，用某种方法找出芯片中是否有连续的空位，也就是说找出芯片中连续的FF FF字节。插入的字节可以执行指令将芯片上的程序送出芯片，然后用解密设备截获，使芯片内部的程序被解密。电子探测攻击

该技术通常以高时间分辨率监测处理器正常工作时所有电源和接口连接的模拟特性，通过监测其电磁辐射特性实施攻击。由于单片机是一个移动电子设备，当它执行不同的指令时，对应的电源功耗也随之变化。这样，通过使用特殊的电子测量仪器和数理统计方法来分析和检测这些变化，就可以在单片机中获得特定的关键信息。故障生成技术

这种方法是让单片机运行异常，使单片机处于无保护状态。这种技术利用异常工作条件使处理器失效，然后提供额外的攻击途径。最广泛使用的故障生成攻击手段包括电压冲击和时钟冲击。

低压和高压攻击可用于禁用保护电路或迫使处理器执行错误操作。时钟瞬态跳变可以在不破坏受保护信息的情况下重置保护电路。电源和时钟的瞬时跳变会影响某些处理器中单个指令的解码和执行。探针技术通过这种技术让芯片内部完全暴露出来！直接暴露芯片内部接线，然后观察、操纵、干扰单片机，达到攻击的目的。为了方便起见，人们将上述四种攻击技术分为两类：

一种是侵入式物理攻击，这种攻击需要破坏封装，然后在半导体测试设备、显微镜和微型定位器的帮助下，在一个特殊的实验室中花费数小时甚至数周的时间来完成。所有的微探针技术都是入侵性攻击。

另一种是非侵入式攻击，被攻击的微控制器不会受到物理损伤。非侵入式攻击在某些情况下特别危险，因为非侵入式攻击需要的设备通常可以自制和升级，所以非常便宜。大多数非侵入式攻击要求攻击者具备良好的处理器知识和软件知识。相比之下，入侵探测攻击不需要太多的初始知识，通常可以使用一组类似的技术来处理广泛的产品。

所以对单片机的攻击往往是从有创逆向工程开始的，积累的经验有助于开发更便宜更快速的无创攻击技术。入侵式解封过程中入侵式攻击的第一步是移除芯片封装(简称“解封”，有时英文称为“decaping”)。有两种方法可以实现这个目标。首先是完全溶解芯片封装并暴露金属布线。二是只去掉硅芯上的塑封。

第一种方法需要将芯片绑定到测试夹具上，并在绑定表的帮助下进行操作。第二种方法不仅需要攻击者的知识和必要的技能，还需要个人的智慧和耐心，但操作起来相对方便，完全在实验室操作。

可以用刀揭开芯片上的塑料，用浓硝酸把芯片周围的环氧树脂腐蚀掉。热的浓硝酸会溶解芯片封装而不影响芯片和布线。这个过程通常在非常干燥的条件下进行，因为水的存在可能会腐蚀暴露的铝线连接，从而导致解密失败。然后，在超声波池中用丙酮清洗芯片以去除残留的硝酸并浸泡。

最后一步是找到保护熔丝的位置，将保护熔丝暴露在紫外线下。一般用放大至少100倍的显微镜追踪编程电压输入引脚的连接，找到保护熔丝。如果没有显微镜，通过将芯片的不同部分暴露在紫外线下并观察结果来进行简单的搜索。

工作时，芯片上覆盖着不透明的物体，以保护程序存储器不被紫外线擦除。将保护熔丝暴露在紫外光下5 ~ 10分钟就可以破坏保护位的保护功能，然后用简单的编程器就可以直接读出程序存储器的内容。

用保护层保护EEPROM单元的单片机，用紫外线复位保护电路是不可行的。对于这种类型的单片机，一般采用微探针技术来读取存储器中的内容。打开芯片封装后，将芯片放在显微镜下，可以很容易地找到从存储器到电路其他部分的数据总线。

出于某种原因，在编程模式下，芯片锁定位不会锁定对存储器的访问。利用这个缺陷，把探头放在数据线上就可以读取所有想要的数据。在编程模式下，通过重启读取过程并将探头连接到另一条数据线，可以读取程序和数据存储器中的所有信息。另一种可能的攻击手段是借助显微镜和激光切割机寻找保护熔丝，从而找到与这部分电路相关的所有信号线。

因为设计有缺陷，只需要切断保护熔丝到其他电路的一条信号线，或者切断整个加密电路。或者连接1 ~ 3根金线，通常称为FIB(聚焦离子束)，可以禁止整个保护功能。这样，使用简单的编程器就可以直接读取程序存储器的内容。

虽然大部分普通单片机都有熔断保险丝保护单片机内代码的功能，但由于一般低档单片机的定位不是做安全产品，往往不提供针对性的防范措施，安全级别较低。

此外，单片机应用范围广，销量大，厂商之间的委托加工和技术转让频繁，大量技术数据泄露出去，使得利用这类芯片的设计漏洞和厂商的测试接口，通过修改熔丝保护位等侵入性或非侵入性攻击手段，读取单片机内部程序变得更加容易。防止单片机被解密的几点建议

作为一个电子产品的设计工程师，了解单片机攻击的最新技术是非常必要的。因为从理论上来说，一个攻击者可以用足够的投入和时间来使用上述方法解密任何一个单片机！为了避免辛勤劳动的成果被窃取，提出以下建议：

在选择加密芯片之前，要充分调研和了解单片机破解技术的新进展，包括哪些单片机已经确认被破解。尽量不要用已经破解的或者同系列同型号的芯片，选择新技术、新结构、上市时间短的单片机。对于安全性要求高的项目，尽量不要使用知名度最高、研究最透彻的芯片。

产品的原创者一般都有产量大的特点，所以我们可以选择相对生僻冷门的单片机让造假者更难购买，选择一些生僻的单片机。如果设计成本允许，应选择具有硬件自毁功能的智能卡芯片，以有效应对物理攻击；另外，在编程时，给定时功能添加时间，比如使用一年后，所有功能都会自动停止运行，这样会增加破解者的成本。

有条件的话，可以用两种不同型号的单片机互为备份，互为验证，增加了破解成本。磨掉芯片型号等信息或者转载其他型号以假乱真。可以使用单片机未公开和未使用的标志位或单元作为软件标志位。你应该把版权信息写在程序区，以获得法律保护。

用高端程序员烧一些内部管脚，用自制设备烧金丝，这个目前国内几乎无法解密，就算解密也要几万块钱，需要多张母片。用机密硅胶，比如环氧树脂灌封胶，把整个电路板封起来，PCB上没用的焊盘比较多。还可以在硅胶中掺杂一些没用的元器件，同时尽量擦除MCU周围电子元器件的型号。

可以用编程器把空白区域的FF改成00，也就是填充一些不用的空间，让一般的解密器找不到芯片中的空位，无法进行后续的解密操作。摘要

当然，从根本上防止单片机被解密是不可能的。随着加密技术的不断发展，解密技术也在发展。现在不管是哪种单片机，只要有人愿意出钱，基本都能做出来，但是成本高，周期短。程序员也可以从法律途径保护自己的开发，比如写相关专利。黄飞

以上知识分享希望能够帮助到大家！