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第五期:守住单片机的小秘密,你知道哪些骚操作

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1209实验室@ujn 提问时间:2018-11-7 09:21 /
       今天讨论一个在产品量产时需要十分关注的问题:产品信息安全。
       一般这块分为三类:产品自身的固件信息安全,产品与外部通信协议的信息安全,产品采集存储用户数据的信息安全。
现在无论是生产商还是用户,都十分在意一个产品量产出去了,给别人使用信息保密到底有没有问题。最简单的来说,如果产品的程序直接被人破解了,那问题就大了,第二天可能市面上就会出现大批量的克隆产品。严重一点的,比如pos刷卡机,那就涉及到现金交易问题了。
       信息加密,这个手段就很多了,比如常见的就有:
       根据芯片独一无二的UID对芯片进行程序加密;
       暴力点的,直接打磨或更改芯片型号丝印;
       有些单片机可以开启Flash保护;
       量产时禁闭调试口等;
       如果是协议加密,那就更为复杂了,可以用主流的加密算法加密数据,或者自定义编解码的算法。
       最近新出的基于arm v8架构的CM23和CM33核,也是专注于信息安全的。
       未来是物联网的时代,与此对应的,也是关注信息安全的时代,对于研发生产过程中的信息安全问题,不知各位网友你们有什么样的”骚操作“呢?不限于理论,想法,经验,方法,欢迎各位畅所欲言!
security.jpg

/************************************个人分享************************************/
       我最近正在看CM33核的相关安全模块。不得不说,越是网络发达的时代,信息安全就越是重要,arm新推出的CM33核就是专注信息安全领域。ST发布STM32L5系列就是属于CM33核的,旨在加强物联网安全防御能力。我现在正在看CM33里面的TrustZone部分。我先起个头,说一下这个TrustZone到底是个什么东西:
       TrustZone是ARM针对消费电子设备设计的一种硬件架构,其目的是为消费电子产品构建一个安全框架来抵御各种可能的攻击。
       TrustZone在概念上将SoC的硬件和软件资源划分为安全(Secure World)和非安全(Normal World)两个世界,所有需要保密的操作在安全世界执行(密码核对,数据解码等),其余操作在非安全世界执行(界面操作),安全世界和非安全世界通过一个名为Monitor Mode的模式进行转换。
       处理器架构上,TrustZone将每个物理核虚拟为两个核,一个非安全核,运行非安全世界的代码;和另一个安全核,运行安全世界的代码。两个虚拟的核以基于时间片的方式运行,根据需要实时占用物理核,并通过Monitor Mode在安全世界和非安全世界之间切换,类似同一CPU下的多应用程序环境,不同的是多应用程序环境下操作系统实现的是进程间切换,而Trustzone下的Monitor Mode实现了同一CPU上两个操作系统间的切换。


收藏 评论24 发布时间:2018-11-7 09:21

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24个回答
奏奏奏 回答时间:2018-11-7 10:20:39
如果目标是用控制芯片做出来的产品不被别人模仿,这个不现实。
只要有产品的市场反馈好,哪怕用别的实现方式绕过专利保护也能给你快速山寨出来。只是代价大小区别而已,毕竟市场经济就是这样。
大家想一想,PS4为例的各代游戏主机用的不是自己定制的芯片吗?只要有决心不是都能破解出来吗?更别说M32、M33这种架构都知道的产品。
我觉得与其讨论怎么加密,不如讨论怎么让自己的产品做出来能有别人抄袭的价值。

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是的,大多数的产品如果需要考虑复杂芯片固件的加密,成本上会增加不少,而且可能收效甚微。不过通信协议和数据保存的加密,还是非常重要的  发表于 2018-11-7 10:56
STM1024 回答时间:2018-11-7 09:29:17
我听说过的最嚣张的做法是一个不差钱的主,找芯片厂专门定制一批芯片,不对外销售的那种

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这确实是财大气粗的做法,芯片丝印都不用打磨了,直接摆给别人看。  发表于 2018-11-7 09:35
yangjiaxu 回答时间:2018-11-7 09:30:25
给力奥 信息安全这块属实很流弊,之前瑞萨有款单片机就是双flash,还有校验功能,如果口令不对 程序下载不进去,里面的程序也复制不出来。
1209实验室@ujn 回答时间:2018-11-7 09:35:01
stm1024 发表于 2018-11-7 09:29
我听说过的最嚣张的做法是一个不差钱的主,找芯片厂专门定制一批芯片,不对外销售的那种 ...

这确实是财大气粗的做法,芯片丝印都不用打磨了,直接摆给别人看。
1209实验室@ujn 回答时间:2018-11-7 09:41:10
yangjiaxu 发表于 2018-11-7 09:30
给力奥 信息安全这块属实很流弊,之前瑞萨有款单片机就是双flash,还有校验功能,如果口令不对 程序下载不 ...

双flash是为了防止单片机程序的篡改和非正常读取吗
anny 回答时间:2018-11-7 09:48:37
我见过有大神这样操作过,板子上挂二个单片机,一个用来运行项目应用程序,一个用来加密。

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这个确实是骚操作了,成本+1  发表于 2018-11-7 09:52
limale 回答时间:2018-11-7 09:57:50
信息安全确实重要,不然现今这种环境下分分钟给你仿出来。

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华强北式的环境,今天新产品上市,明天克隆产品跟上,后天克隆之后再升级版的跟上。  发表于 2018-11-7 09:59
埃斯提爱慕 回答时间:2018-11-7 10:06:06
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
maxtch 回答时间:2018-11-7 13:06:09
有那种专用加密芯片的,然后做一个随时在线激活机制。

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这个是指先把数据传到芯片,加密完再回传给MCU?似乎使用起来不是很方便  发表于 2018-11-7 13:32
七哥 回答时间:2018-11-7 15:12:20
用是MCU+加密Key芯片的方式吧,MCU直接的数据不能用,必须通过Key转一圈,解密开返回的数据后才能用。
Key的算法和秘钥自己掌握。没有相应的Key芯片,MCU程序不能正确执行,当然也得执行,只是执行的结果不对。或者直接不成功的话,MCU执行自宫。

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如果直接使用内部就集成了这种Key加密模块的MCU,可以省事很多  发表于 2018-11-7 16:24
TLLED 回答时间:2018-11-7 15:34:42
专用的硬件加密狗,在加防拆保护,一旦设备拆开,里面代码自动擦除。

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这个方法倒是很适合一些高档的设备使用,对成本不敏感,需要高度保密的  发表于 2018-11-7 16:22
五哥1 回答时间:2018-11-7 19:04:04
见过在程序里植入一段校验程序,只做简单的外部加密,当有人把程序移植出来,即触动程序开关,不会马上发作,而是过一二个月程序才开始各种出错,而这个时候正是山寨产品的上市峰值,各种问题就败坏了它的信誉,然后还能通过这个打假索赔。

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相当狠的招式了,第一次听说还有这种骚操作  发表于 2018-11-7 21:54
maxtch 回答时间:2018-11-7 19:12:05
专用加密芯片的确是把数据传入芯片加密,然后再取回来的用法。不过如何用才能既方便又安全的关键点是在于把什么数据加密,如何加密。我所说的加密芯片用法只用来做密钥加密和身份认证,利用加密芯片私钥只进不出的特性来保证安全。

点评

现在很多MCU已经自带加密模块了,可以省去加密芯片  发表于 2018-11-7 21:55
maxtch 回答时间:2018-11-8 09:51:30
MCU 的加密模块是没有密钥只进不出的功能的,而这个功能是实现物理安全的一大关键。

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