MCU的安 全等級正在逐步提升，一些公司甚至推出了安 全主控，這是很好的現象，說(shuō)明大家越來(lái)越重視嵌入式領(lǐng)域的信息安 全和程序安 全了。但對于很多特殊行業(yè)，比如消費類(lèi)電子產(chǎn)品，低成本的通訊模塊、電源控制模塊等等，迫于成本壓力以及更新?lián)Q代速度問(wèn)題，都無(wú)法使用更安 全的主控MCU，有很大一部分產(chǎn)品甚至還在使用51單片機。
大家可能都知道破解51單片機是很容易的，但為什么容易，又是如何來(lái)破解的，可能很多人就不大清楚了，我在這里結合網(wǎng)上一些前輩整理的資料，和自己的經(jīng)驗，對MCU破解技術(shù)做個(gè)簡(jiǎn)單分析。
大家不要把解密想的很復雜，他不像研發(fā)一款產(chǎn)品那樣，先確定客戶(hù)需求或者新產(chǎn)品主要功能，然后立項確定技術(shù)指標，分配軟硬件開(kāi)發(fā)任務(wù)，基于硬件調試程序，然后驗證功能，測試bug，還要做環(huán)境試驗。行業(yè)里解密的方法有很多，每個(gè)人破解的思路也不一樣。但是大致分為幾種。
一、軟件破解
利用軟件破解目標單片機的方法，利用這種方法，不會(huì )對目標MCU元器件造成物理?yè)p傷。主要是對WINBONGD，SYNCMOS單片機和GAL門(mén)陣列，這種利用軟件解密設備，按照一定的步驟操作，執行片內的程序送到片外的指令，然后用解密的設備進(jìn)行截獲，這樣芯片內部的程序就被解密完成了（GAL采用邏輯猜測），就可以得到加密單片機中的程序。
二、硬件破解流程
1、測試
使用高 檔編程器等設備測試芯片是否正常，并把配置字保存。
2、開(kāi)蓋
采用手工或專(zhuān)用開(kāi)蓋設備進(jìn)行開(kāi)蓋處理，這里說(shuō)的開(kāi)蓋并不是說(shuō)單片機或者其他MCU真有一個(gè)蓋。簡(jiǎn)單解釋一下，MCU其實(shí)是一個(gè)大規模集成電路，它是由N個(gè)電路組合而成的，而晶圓就是搭載集成電路的載體。將晶圓進(jìn)行封裝后，就形成了我們日常所用的IC芯片，封裝形式可以有多種，比如TSSOP28、QFN28等，大家可以自己去百度搜索，這里不再復述。
3、做電路修改
對不同芯片，提供對應的圖紙，讓廠(chǎng)家做電路修改，目的是讓MCU的存儲區變得可讀。有些MCU默認不允許讀出Flash或者E2PROM中的數據，因為有硬件電路做保護，而一旦切斷加密連線(xiàn)，程序就暴露可讀了。如圖2所示
4、讀程序
取回修改過(guò)的MCU，直接用編程器讀出程序，可以是HEX文件，或者BIN文件。
5、燒寫(xiě)樣片給客戶(hù)
按照讀出的程序和配置，燒寫(xiě)到目標MCU中，這樣就完成了MCU的破解。 至此，硬件破解法成功完成。
三. 軟硬兼施
采用軟件和硬件結合的方法，需要對芯片的內部結構非常的熟悉。另外還有其他一些破解技術(shù)，例如電子探測攻擊、過(guò)錯產(chǎn)生技術(shù)等等，但是目的只有一個(gè)，就是能夠模仿出目標MCU的功能就可以了。
看到這里大家應該明白一個(gè)道理，破解MCU并不能做到把MCU中的程序原封不動(dòng)的還原出來(lái)。目前的技術(shù)也做不到，至少?lài)鴥葢撟霾坏?。針對以上情況，加密芯片應運而生，初期確實(shí)能很好的保護MCU的安 全，但很快就被找到了漏洞。
我舉個(gè)實(shí)際破解的例子分析一下，大家就能夠明白了。
加密原理：
MCU和加密芯片各存儲一條認證秘鑰，存儲同樣的加密算法；
MCU產(chǎn)生隨機數發(fā)給加密芯片，后者用秘鑰加密后將密文返回，此時(shí)MCU解密后，比對明文是否和生成的隨機數相等。如果相等，程序正常運行;如果不相等，出錯處理。
因為盜版商沒(méi)有這條秘鑰，加密芯片與MCU交互的數據又是隨機變化的，無(wú)法找到規律，所以只能把加密芯片的程序破解了，再復制一片加密芯片才能讓MCU的程序跑起來(lái)。而加密芯片不同于通用MCU，它內部有很多安 全機制，破解難度非常大。這種加密方案看似非常安 全，但其實(shí)還是有漏洞的。
破解方法：
首先按照**種破解方法，獲取到MCU的HEX文件。此處省略N步，不再復述。使用軟件進(jìn)行HEX反編譯，反編譯軟件目前有很多。
在反編譯的程序中，找到對比點(diǎn)，比如圖3所示，CJNE語(yǔ)句可能就是這個(gè)對比點(diǎn)。因此只要把箭頭2那行語(yǔ)句刪除，然后重新把匯編語(yǔ)言下載到MCU中，破解工作就完成了。此時(shí)即使沒(méi)有加密芯片，MCU也能正常運行了。其實(shí)原因很簡(jiǎn)單。MCU是要對加密芯片的返回值進(jìn)行判斷的，那么不讓他做判斷，這樣一來(lái)不管加密芯片返回值是什么，程序都能正常運行。
因此這種加密方案很快就被破解了。當然也不是這么絕 對，因為有些MCU即使剖片也不能獲得里面的HEX或者BIN文件，所以這種破解方案也要看MCU的安 全等級夠不夠高。但是足以說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，這種通過(guò)對比加密結果來(lái)實(shí)現加密的方案，安 全等級還是不夠高，還是有破解漏洞的。
因為篇幅有限，本文只做解密技術(shù)的簡(jiǎn)單介紹。所謂知己知彼，百戰百勝，唯有了解了破解技術(shù)，才能更有效的做加密防護。