单片机芯片如何破解（单片机芯片解密）

单片机如何解密

作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中有数，才能有效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出来的产品被人家一夜之间仿冒的事情发生。

1　引言 单片机（Microcontroller）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。如果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，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信息，获取单片机内程序。因此，作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中有数，才能有效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出来的产品被人家一夜之间仿冒的事情发生。

2　单片机攻击技术解密目前，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、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ATMEL AT89C 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，然后利用编程器读出片内程序。

（2） 电子探测攻击解密该技术通常以高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。这样通过使用特殊的电子测量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）过错产生技术解密该技术使用异常工作条件来使处理器出错，然后提供额外的访问来进行攻击。使用最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）探针技术解密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目的。为了方便起见，人们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几小时甚至几周时间才能完成。所有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需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，而且通常可用一整套相似的技术对付宽范围的产品。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一步是揭去芯片封装。有两种方法可以达到这一目的：第一种是完全溶解掉芯片封装，暴露金属连线。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，借助绑定台来操作。第二种方法除了需要具备攻击者一定的知识和必要的技能外，还需要个人的智慧和耐心，但操作起来相对比较方便。

备注：【单片机解密扣扣】1-9-9-4-2-2-6

目前，单片机解密技术还有很多，这里是【双高科技】与你分享一部分,更多具体的解密技巧与经验还需要广大设计者在实践中积累。欢迎更多电子爱好者与我们共同学习和分享！

什么是芯片解密

芯片解密又称为单片机解密 (IC 解密 ) ，由于正式产品中的单片机芯片都加密了，直接使用编程器是不能读出程序的。但有时候客户由于一些原因，需要得到单片机内部的程序，用来参考研究学习、找到丢失的资料或复制一些芯片，这就需要做芯片解密了。

单片机解密的解密过程

单片机解密一般和硬件相关。只有少数的传统型51单片机可以直接用编程器读下来后在破解。现在很多的单片机（包括增强型51单片机）都是用物理的工艺把加密的程序“隐藏”芯片中，一般对待这种单片机只有拆开芯片用专业仪器来破解。

单片机解密是一件非常负载的事情，首先需要把芯片的封装表层氧化掉，用专业设备进行解密。

第一种是完全溶解掉芯片封装，暴露金属连线。需要将芯片绑定到测试夹具上，借助绑定台来操作。

第二种是只移掉硅核上面的塑料封装。除了需要具备攻击者一定的知识和必要的技能外，还需要个人的智慧和耐心，但操作起来相对比较方便，完全家庭中操作。

芯片上面的塑料可以用小刀揭开，芯片周围的环氧树脂可以用浓硝酸腐蚀掉。热的浓硝酸会溶解掉芯片封装而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露的铝线连接 （这就可能造成解密失败）。 接着在超声池里先用丙酮清洗该芯片以除去残余硝酸，并浸泡。

最后一步是寻找保护熔丝的位置并将保护熔丝暴露在紫外光下。对于这种类型的单片机，一般使用微探针技术来读取存储器内容。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路其它部分的数据总线。由于某种原因，芯片锁定位在编程模式下并不锁定对存储器的访问。利用这一缺陷将探针放在数据线的上面就能读到所有想要的数据。在编程模式下，重启读过程并连接探针到另外的数据线上就可以读出程序和数据存储器中的所有信息。

用什么方法解密芯片？

芯片解密的价格区间比较大，主要得看具体的型号！

从事芯片解密工作以来，经常接到客户各式各样的问题，今天我们来解释一下，为什么芯片解密同样都是针对芯片，在价格上会有那么大的差异呢？有些芯片只要几百块钱，而有些就需要几万甚至十几万呢？

首先，芯片解密的价格和我们研发费用是挂钩的，方案花费的成本越高，相应的解密价格也会越高，相信这一点不用我过多的解释，大部分客户是能够理解的，所以不同的公司因为技术实力不同，方案开发所花费的成本也就不一样，另外一点，比如atmel系列的51单片机，因为在国内已经出现了几十年，而且所有的技术资料都是对外公布的，任何人都可以轻易的获得这方面的资料，所以在解密方案的研究上也会得心应手的多，自然成本就会很少，最重要的，这种芯片的加密方式一般不会太复杂，解密操作成本也低。而有些芯片，比如stc单片机，它们是由美国设计，国内宏晶公司贴牌生产的，这类芯片在设计的时候就吸取了51系列单片机容易被破解的教训，改进了加密机制，在出厂的时候就已经完全加密，用户程序是isp（在系统编程）/iap（在应用编程）机制写入，编程的时候是一边校验一边烧写，无读出命令，这些都在很大程度上增加了解密的难度。stc芯片空间分为：1、bootload

2、应用代码

3、eeprom，我们解密主要是针对bootload区进行破解，然后读出程序，针对这一点，最新版本的stc芯片去掉了bootload区。以上种种都需要我们花费大量的人力物力才能研究成解密方案，并且很多设备成本动辄几百万上千万所以只能外借，综合成本要高出很多很多。

另外一点，不同设备上的芯片由于应用不同，即使是同一型号，在解密费用上也会存在很大的差别，有些程序烧的很满的甚至无法破解，特别是一些设备上会用到专用芯片，解密难度更是非常大，所以解密的费用也会比普通芯片高几倍，几十倍甚至百倍。

值得高兴的是，随着解密技术的发展以及我们对于不同芯片加密方式的深入研究，解密方案也在不断进行优化，从各个方面来缩减解密成本，降低解密价格，让更多的客户得到实实在在的利益。双高科技深圳mcu解密中心在这方面一直在努力，相信我们会实现大的突破，所谓难的不会，会的不难，有时候就是一个思路转变的问题。