在网上看到一篇好东西,和大家分享 【STM32 的加密实现】

2019-10-15 02:34发布

本帖最后由 vention 于 2017-2-15 14:32 编辑

目的:对运行于STM32的嵌入式代码程序进行加密编译环境:IAR Embedded System for ARM5.5一.STM32Flash组织STM32的Flash包括主存储器(HD版本,512KB)+信息块。信息块包括2KB的系统存储器(用于系统自举启动代码)和16字节的选项字节(8个字节数据+8个字节数据的反码)。 二、STM32读保护STM32读保护是通过设置RDP选项字节,然后在系统重新复位加载了新的RDP选项字节后启动的。当保护字节被写入相应的值以后:●通过从内置SRAM或FSMC执行代码访问主闪存存储器的操作,通过DMA1、DMA2、JTAG、SWV(串行线观察器)、SWD(串行线调试)、ETM和边界扫描方式对闪存的访问都将被禁止。●只允许从用户代码中对主闪存存储器的读操作(以非调试方式从主闪存存储器启动)。●第0~3页(小容量和中容量产品),或第0~1页(大容量和互联型产品)被自动加上了写保护,其它部分的存储器可以通过在主闪存存储器中执行的代码进行编程(实现IAP或数据存储等功能),但不允许在调试模式下或在从内部SRAM启动后执行写或擦除操作(整片擦除除外)。●所有通过JTAG/SWD向内置SRAM装载代码并执行代码的功能依然有效,亦可以通过JTAG/SWD从内置SRAM启动,这个功能可以用来解除读保护。当读保护的选项字节转变为存储器未保护的数值时,将会执行整片擦除过程。●可以使用系统启动程序解除读保护(此时只需执行系统复位即可重新加载选项字节),芯片自动擦除Flash所有内容。 三.STM32的加密1.使用系统启动程序STM32 Flash Loader demonstrator将Flash设置为读保护。所有以调试工具、内置SRAM或FSMC执行代码等方式对主存储器访问的操作将被禁止,只允许用户代码对主Flash存储器的读操作和编程操作(除了Flash开始的4KB区域不能编程)。用户代码允许自主编程可以实现IAP或者数据存储等功能。这样破解者将不能用调试工具、内置SRAM或者FSMC执行代码等方式读出Flash中的代码。破解者也不能使用系统启动程序读取代码,因为要解除读保护,将执行整个芯片的擦除操作。2.主程序中使用设备ID保护    即使将Flash设置为读保护,破解者也可以通过IAP下载自己的一段小程序,从而读出Flash中的内容。因此,还需要利用设备的唯一ID进行加密保护。在主程序中,加入对设备唯一ID的检测,这样即使破解者读出了芯片中的二进制码,也不能用这个二进制码去复制新的器件。具体实现方法:    (1)在应用程序中定义1个(32位甚至更多)const变量,变量值全为0xFF。每次启动程序时,检查const变量值如果全为0xFF,就读器件的唯一ID,通过Flash编程写入该const变量中(因为全是0xFF,所以可以编程写入)。    (2)在程序中多个地方检查const变量,如果变量值不为0xFF并且与设备ID不一致,就执行与功能无关代码(比如自擦除)。    这样,即使破解者读出了芯片中的二进制码,因为这份二进制码包含了设备唯一ID,具有唯一性,所以不能复制到其他芯片中。    为了避免破解者利用反汇编,根据芯片ID数据在二进制文件中查找对应相同数据的位置从而破解,可以将ID拆散成不同的组合,并且写到不同且不连续的地方。更进一步,可在程序中检测多份这样的分散ID,以增加反汇编的难度。或者将CPUID进行加密,Flash中存储加密后的结果。

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