單片機(jī)的MRC多重加密技術(shù)

1. 單片機(jī)程序的破解過(guò)程：

目前對(duì)于AVR單片機(jī)來(lái)講，本身有加密熔絲位，一旦熔絲被燒寫(xiě)程序就不能讀出了。但這種加密技術(shù)可以通過(guò)芯片揭蓋侵入式破解，大多數(shù)破解公司都掌握了這種技術(shù)，破解費(fèi)僅1000元左右。

對(duì)于這種情況已經(jīng)不可避免，如果源碼沒(méi)有其他加密措施的話，把反匯編出來(lái)的程序編譯一下，換到原電路板上即可運(yùn)行了。

那么如何對(duì)源碼做加密處理呢？

事實(shí)上，不管你怎么處理，都可以分析源碼，找出你的關(guān)鍵所在，并修改匯編出來(lái)的程序來(lái)破解。

而我們要做的是，將加密部分盡可能隱藏，擾亂，使得破解者只能逐一分析來(lái)破解，這樣他不但要全部了解產(chǎn)品的工作特點(diǎn)，功能，還要了解內(nèi)部全部的硬件設(shè)計(jì)，以及芯片的工作原理。對(duì)于一些特殊算法他可能永遠(yuǎn)也搞不明白，這樣使得破解的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重新設(shè)計(jì)的成本。

凡是從事盜版生產(chǎn)的單位基本沒(méi)有開(kāi)發(fā)能力，而破解者只是一些二三流工程師，真正的一流工程師對(duì)破解都不屑一顧。

2. MRC加密技術(shù)：

為啥叫MRC機(jī)密技術(shù)，因?yàn)檫@是香港MRC公司采用的實(shí)用加密技術(shù)，這種技術(shù)不需要增加硬件成本，主要通過(guò)以下幾個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

• 利用AVR的校準(zhǔn)值，做身份認(rèn)證，100片里面最多10片的校準(zhǔn)值相同。
  1）在頭文件里定義：

#define OSCID 0XAF //校準(zhǔn)數(shù)值，必須設(shè)置成與MCU一致

2）在特殊程序（中斷程序，特殊算法）里

unsigned char *p;

p=(unsigned char *)0x68; //賦值，芯片為mega88,OSCID寄存器=0X66，不直接寫(xiě)0X66，知道為什么嗎？

…... //賦值和恢復(fù)語(yǔ)句，中間有很多其他語(yǔ)句

p--;p--; //恢復(fù)，

if ((*p-8)==OSCID-8) //判斷，為啥這里也不直接寫(xiě)為OSCID？

{

//放置正確的處理程序

}

else

{

//故意寫(xiě)錯(cuò)計(jì)算的程序

}

類(lèi)似上述這樣的程序可以放在中斷處理程序，CRC算法，糾錯(cuò)程序，編解碼程序，快速開(kāi)方程序等關(guān)鍵程序里，另外長(zhǎng)時(shí)間（幾天，幾個(gè)月）才運(yùn)行一次的程序里也要放置來(lái)對(duì)付仿真器的單步跟蹤。最好每個(gè)程序里的處理都不一樣，不要寫(xiě)成子程序。

• 利用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生代碼長(zhǎng)度浮動(dòng)。

#if (OSCID)%3==0 //這里利用校準(zhǔn)值來(lái)擾動(dòng)，也可利用編譯時(shí)的時(shí)間來(lái)擾動(dòng)。

a++; //也可能是個(gè)函數(shù)

#endif

#if (OSCID)%3==1

a++;

b++;

#endif

#if (OSCID)%3==2

a++;

b++;

c++;

#endif

把類(lèi)似這樣程序的條件編譯語(yǔ)句放入關(guān)鍵程序，使程序代碼浮動(dòng)，避免解密者對(duì)比兩樣片的16進(jìn)制代碼來(lái)尋找不同的位置。

• 利用隨機(jī)數(shù)使靜態(tài)變量浮動(dòng)。

每個(gè)芯片的變量地址在RAM或EEPROM中都是浮動(dòng)的。

unsigned int IR_buff[100+(OSCID)%7]; //不同的芯片緩沖區(qū)長(zhǎng)度不同

…… //其他變量定義在下面

由于編譯后，產(chǎn)生的代碼差異很大，這個(gè)措施可以對(duì)付反匯編代碼比對(duì)來(lái)尋找有差別的位置。

利用AVR的校準(zhǔn)值與特殊器件內(nèi)部的寄存器綁定。

這里用CC1101無(wú)線收發(fā)器來(lái)舉例

rfSettings.PKTCTRL1= 0x27^ (OSCID^0X55); //

halSpiWriteReg(CCxxx0_PKTCTRL1, rfSettings.PKTCTRL1^(OSCID^0X55)); //寫(xiě)到寄存器

……

#define CCxxx0_SRX 0x34-OSCID

halSpiStrobe(CCxxx0_SRX+OSCID); //進(jìn)入接收狀態(tài)

3. 安全性評(píng)估：

如果破解者能讀出多個(gè)樣片的匯編程序。他無(wú)法通過(guò)比對(duì)16進(jìn)制或匯編后的代碼來(lái)獲得這些樣片的差異。

他只有仔細(xì)閱讀匯編代碼來(lái)解除加密的代碼，對(duì)于一些特殊算法，他要搞清楚原理才能修改，否則可能埋下極大故障隱患。對(duì)于單步追蹤，由于長(zhǎng)時(shí)間程序并沒(méi)觸發(fā)，因此不能保證都能追蹤得到，有些程序需要特定的條件才能激活，因此也不能保證一一追蹤得到，這樣要徹底破解，解密者只能在全部弄清楚設(shè)備的功能后，一一解除，一一燒錄，一一測(cè)試。這樣的工作量可能相當(dāng)?shù)拇蟆?br /> 對(duì)于類(lèi)似CC1101這樣的器件，寄存器既多又復(fù)雜，稍微錯(cuò)一個(gè)地方就可能引起莫名其妙的故障。

4. 結(jié)語(yǔ)：

本文提出的MRC加密技術(shù)不是不能破解，而是破解的代價(jià)很大，即使破解后用于產(chǎn)品中隱患也很大，有可能加密程序里含有自毀程序，在一定時(shí)間后才能發(fā)作，到時(shí)可能導(dǎo)致無(wú)法想象的損失，因此用戶(hù)不要貪小便宜，應(yīng)該購(gòu)買(mǎi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。
通過(guò)多重MRC加密，可以大大打擊盜版者和破解者的信心，達(dá)到為自主創(chuàng)新產(chǎn)品保駕護(hù)航的目的。