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芯片程序烧录的熔断机制与安全

发布人:xiaoyuzhou1228 时间:2019-01-09 来源:工程师 发布文章

熔丝位是在一个特定的地址上可以读到熔丝状态的一个位。0表示已熔断,1表示未熔断。单片机MCU或者CPU等芯片在特定的引脚外加高电平后,可以通过产生的电流烧断里边的熔丝进而使芯片里的程序变得不可读写只能运行,这就是熔断功能起到的效果早先很多单片机或者安全加密芯片具备熔丝功能。当产品调试定版后,在量产时都会对熔丝位进行熔断处理,虽然没有直接对芯片内的程序和数据处理,但因为变为不可读了,防止盗版商进行数据分析,间接起到了知识产权保护,也就是防止盗版的效果ATmel的某些型号单片机就具备该功能。

熔断机制近些年来之所以渐渐退出历史舞台,主要是因为测试分析仪器设备的更新换代,使得芯片暴力破解的成本变得越来越低。熔断机制只能保证软件正向开发无法达到读写程序的效果,但暴力破解会通过剖片,放大内部电路,进而修复熔断位从而重新读出程序;或者是找到程序存储区,使用探针直接读取出芯片内部程序和数据,经过分析对芯片进行破解。

LKT系列加密芯片之所以没有加入熔断机制,最主要的原因是芯片足够安全。硬件的外围高低温、光照、电流、电压传感器再加上全网主动金属屏蔽层技术,可有效防止侵入式攻击手段,因此开盖等暴力破解方式失去效果。而软件处理上,每当更新程序的时候,在下载算法之前会先将内部所有程序与数据擦除,保证内部数据安全,一旦有人向目标加密芯片下载了破解补丁程序,读回的也将全是空数据。再加上加密芯片将内部根据随机噪声源产生的随机数,参与到3DES/AES/RSA等加密算法中,产生随机延时等操作,让半侵入式DPA等攻击手段无用武之地。同时,LKT系列加密芯片的FLASH,ROM,RAM,总线上的数据都是被加密的,而且做到一芯一密。这样一来,LKT系列加密芯片就可以真正的做到对用户程序的安全保护,同时又能支持反复烧录程序的效果,因此LKT系列的加密芯片全都没有使用熔断技术。


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