แนวคิดอีกประการหนึ่งของการเข้ารหัสเฟิร์มแวร์โปรแกรมคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว

ด้วยรูปลักษณ์และการพัฒนาของ LSI MCU จึงรวม CPU, RAM, ROM, ตัวนับเวลา และอินเทอร์เฟซ I/O ต่างๆ ของคอมพิวเตอร์เครื่องเดิมเข้าไว้ในชิปตัวเดียว ทำให้เกิดเป็นคอมพิวเตอร์ระดับชิป นี่เป็นต้นแบบของซีรีส์ TMS 1000 (ด้านล่าง) ซึ่งเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ตัวแรกของโลกที่ประดิษฐ์โดย Gary Boone และ Michael Cochran จากวิศวกร TI หลังจากนั้น ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของญี่ปุ่นเริ่มผลิตไมโครคอนโทรลเลอร์ในยานยนต์ รวมถึง MCU 4 บิตสำหรับความบันเทิงในรถยนต์ ที่ปัดน้ำฝนอัตโนมัติ ล็อคอิเล็กทรอนิกส์และแผงหน้าปัด และ MCU 8 บิตสำหรับการควบคุมเครื่องยนต์

* TMS 1000 series MCU ของ TI *

ทุกวันนี้ นอกเหนือจากตลาดของเล่นแบบดั้งเดิม การควบคุมทางอุตสาหกรรม เครื่องใช้ไฟฟ้าในรถยนต์ สินค้าสีขาว ฯลฯ ด้วยการถือกำเนิดของ Internet of Things และคลื่นแห่งความฉลาด MCU ได้กลายเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ผลิตภัณฑ์ ในด้านหนึ่ง อุปกรณ์ต้องการข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและชาญฉลาดแบบเรียลไทม์ และในทางกลับกัน ก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อื่นๆ ได้ ข้อกำหนดทั้งหมดนี้ MCU จำเป็นต้องทำให้เสร็จสิ้น อาจกล่าวได้ว่า MCU เกิดจากแอปพลิเคชัน นอกจากประสิทธิภาพฮาร์ดแวร์ของชิปแล้ว เฟิร์มแวร์โปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับแอปพลิเคชันยังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ และความต้องการความปลอดภัยของเฟิร์มแวร์ก็ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ!

ประการแรก “ความปลอดภัย” ในความหมายกว้างๆ ยังถือได้ว่าเป็น “ความปลอดภัยของข้อมูล” อีกด้วย ซึ่งมีลักษณะสำคัญ 3 ประการ คือ

1. การรักษาความลับ: จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อมูลนั้นไม่ได้รับจากบุคคลหรือกลุ่มอื่นที่ไม่ได้รับอนุญาต

2. ความซื่อสัตย์: รักษาและรับรองความสมบูรณ์ของข้อมูลและป้องกันการปลอมแปลงโดยไม่ได้รับอนุญาต

3. ความเป็นไปได้: ผู้ที่ได้รับอนุญาตให้เข้าถึงข้อมูลสามารถเข้าถึงและรับข้อมูลได้ทันเวลาเมื่อมีความจำเป็น

Confidentiality, Integrity, Integrity และ FeasibilityAvailability เรียกว่า CIA

จากคำอธิบายข้างต้น มีเครื่องมือทั่วไปสามอย่างในการจัดการกับความปลอดภัยของข้อมูล: การระบุตัวตน การรับรองความถูกต้อง และการอนุญาต หรือเรียกสั้น ๆ ว่า IAA

1) ตัวตน: ตัวตนประการแรก ผู้เยี่ยมชมข้อมูลระบุตัวตนของหัวข้อ แต่ไม่แน่ใจว่าบุคคลนั้นสามารถเข้าถึงข้อมูลได้จริงหรือไม่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบความถูกต้อง

2) การรับรองความถูกต้อง: การรับรองความถูกต้องการรับรองความถูกต้องคือการตรวจสอบว่าเนื้อหาที่อ้างสิทธิ์โดยเรื่องนั้นเป็นจริงหรือไม่ เพื่อดำเนินการอย่างละเอียดมากขึ้นหลังจากยืนยันตัวตนของเรื่องแล้ว

3) การอนุญาต: การอนุญาต

ในการประมวลผลข้อมูลที่มีรายละเอียดมากขึ้น ปัญหาที่ต้องแก้ไข ได้แก่: บุคคลที่ได้รับอนุญาตสามารถดูข้อมูลใดได้บ้าง? ข้อมูลที่ดูไม่เสียหายและไม่ได้รับการแก้ไขโดยไม่ได้รับอนุญาตหรือไม่ และผู้มีอำนาจสามารถเข้าถึงข้อมูลที่ดูได้อย่างสะดวกตลอดเวลา

สำหรับองค์ประกอบสามประการของการรักษาความปลอดภัยข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องมือทั้งสาม โปรดดูรูปต่อไปนี้:

โดยทั่วไป MCU มีพื้นที่โปรแกรมภายในและพื้นที่ข้อมูลเพื่อให้ผู้ใช้สามารถจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูลการทำงานได้ เพื่อป้องกันการเข้าถึงหรือการคัดลอกโปรแกรมใน MCU โดยไม่ได้รับอนุญาต ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่จะมีการล็อกการเข้ารหัสหรือไบต์ที่เข้ารหัสเพื่อปกป้องโปรแกรมบนชิป หากเปิดใช้งานตำแหน่งของการล็อคการเข้ารหัส (ล็อค) ในระหว่างการเขียนโปรแกรมจะไม่สามารถอ่านโปรแกรมโดยตรงในไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวด้วยโปรแกรมเมอร์ธรรมดาซึ่งเรียกว่าการเข้ารหัสไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว

ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษหรืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเอง ผู้โจมตีสามารถดึงข้อมูลสำคัญจากชิปและรับโปรแกรมในชิปผ่านวิธีการทางเทคนิคต่างๆ ซึ่งเรียกว่าการถอดรหัสชิป ปัจจุบันวิธีการถอดรหัสทั่วไปของไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวส่วนใหญ่ประกอบด้วย:

(1) การโจมตีด้วยซอฟต์แวร์: เทคโนโลยีนี้มักจะใช้อินเทอร์เฟซการสื่อสารของโปรเซสเซอร์ และใช้โปรโตคอล อัลกอริธึมการเข้ารหัส หรือช่องโหว่ด้านความปลอดภัยในอัลกอริธึมเหล่านี้เพื่อโจมตี ตัวอย่างทั่วไปของการโจมตีด้วยซอฟต์แวร์ที่ประสบความสำเร็จคือการโจมตีไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยว ATMEL AT89C51 รุ่นแรกๆ ผู้โจมตีใช้ประโยชน์จากช่องโหว่ในการออกแบบลำดับการลบข้อมูลของไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวซีรีส์นี้ และหยุดขั้นตอนถัดไปของการลบข้อมูลในหน่วยความจำโปรแกรมบนชิปโดยใช้โปรแกรมที่คอมไพล์เองหลังจากการล็อคการเข้ารหัส ตั้งอยู่เพื่อให้ไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวที่เข้ารหัสกลายเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวที่ไม่ได้เข้ารหัสแล้วอ่านโปรแกรมบนชิปโดยใช้โปรแกรมเมอร์

(2) การโจมตีด้วยการตรวจจับทางอิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีนี้มักจะตรวจสอบคุณลักษณะแอนะล็อกของแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดและการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซของโปรเซสเซอร์ในการทำงานปกติด้วยความละเอียดเวลาสูง และดำเนินการโจมตีโดยการตรวจสอบคุณลักษณะการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานอยู่ เมื่อดำเนินการตามคำสั่งที่แตกต่างกัน การใช้พลังงานที่สอดคล้องกันของแหล่งจ่ายไฟจึงเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ด้วยวิธีนี้ ด้วยการใช้เครื่องมือวัดอิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษและวิธีการทางสถิติทางคณิตศาสตร์ในการวิเคราะห์และตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ จึงสามารถรับข้อมูลสำคัญเฉพาะในไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวได้

(3) เทคโนโลยีการสร้างข้อผิดพลาดเทคโนโลยีนี้ใช้สภาพการทำงานที่ผิดปกติเพื่อทำให้โปรเซสเซอร์เกิดข้อผิดพลาด จากนั้นจึงให้สิทธิ์ในการเข้าถึงการโจมตีเพิ่มเติม ข้อผิดพลาดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดเกิดขึ้น และวิธีการโจมตีรวมถึงแรงดันไฟฟ้าช็อตและนาฬิกาช็อต การโจมตีด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำและแรงดันไฟฟ้าสูงสามารถใช้เพื่อปิดวงจรป้องกันหรือบังคับให้โปรเซสเซอร์ทำงานผิดพลาดได้ การข้ามสัญญาณนาฬิกาชั่วคราวอาจรีเซ็ตวงจรป้องกันโดยไม่ทำลายข้อมูลที่ป้องกัน และการกระโดดชั่วคราวของแหล่งจ่ายไฟอาจส่งผลต่อการถอดรหัสและการดำเนินการของคำสั่งเดียวในโปรเซสเซอร์บางตัว

(4) เทคโนโลยีโพรบ

เทคโนโลยีนี้คือการเปิดเผยการเชื่อมต่อภายในของชิปโดยตรง จากนั้นสังเกต จัดการ และรบกวนไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการโจมตี

เพื่อความสะดวก ผู้คนแบ่งเทคโนโลยีการโจมตีทั้งสี่ข้างต้นออกเป็นสองประเภท ประเภทแรกคือการโจมตีที่รุกล้ำ (การโจมตีทางกายภาพ) ซึ่งจำเป็นต้องทำลายบรรจุภัณฑ์ จากนั้นจะใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายสัปดาห์กว่าจะเสร็จสิ้นในห้องปฏิบัติการพิเศษด้วยความช่วยเหลือของการทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ กล้องจุลทรรศน์ และไมโครโพสิชันเซอร์ เทคโนโลยีไมโครโพรบทั้งหมดเป็นการโจมตีที่ก้าวล้ำ อีกสามวิธีคือการโจมตีแบบไม่รุกราน และ MCU ที่ถูกโจมตีจะไม่ได้รับความเสียหายทางกายภาพ

จากมุมมองของวิธีการถอดรหัสข้างต้น เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียผู้ใช้ ผู้ผลิตดั้งเดิมทั้งหมดได้เริ่มต้นจากชิปของตนเองและเพิ่มระดับความปลอดภัยของชิปให้แข็งแกร่งขึ้น ตัวอย่างเช่น โซลูชัน STM32 Trust ที่เสนอครั้งแรกโดย STM 32 มอบชุดเครื่องมือป้องกันโค้ดและการป้องกันการดำเนินการที่สมบูรณ์ แต่ประเภทของชิปที่ครอบคลุมนั้นมีจำกัด และราคาของชิปที่เกี่ยวข้องจะแตกต่างกัน

ในเวลาเดียวกัน การส่งมอบโซลูชันจะเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงมากมาย รวมถึงตัวแทน บริษัทโซลูชัน โรงงานที่กำลังเผาไหม้ และโรงงานแปรรูป ฯลฯ เครื่องมือแก้ไขข้อบกพร่องหรือเบิร์นเดี่ยวที่มีอยู่ไม่สามารถตอบสนองการควบคุมความปลอดภัยของห่วงโซ่การจัดส่งทั้งหมดได้

เพื่อมุ่งไปที่จุดที่ยากลำบากนี้ Chuangxin Workshop (ICWORKSHOP.com) ได้หยิบยกแนวคิดของการจัดส่งเฟิร์มแวร์โปรแกรมบนคลาวด์เป็นครั้งแรกในปี 2017 และนำไปใช้ทางออนไลน์ สร้างแพลตฟอร์มการจัดส่งที่เชื่อถือได้และปลอดภัยระหว่างผู้พัฒนาโปรแกรม/บริษัทโซลูชันและผู้ใช้ และผูกเฟิร์มแวร์กับจำนวนครั้งการเผาไหม้ เพื่อปกป้องสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาของนักพัฒนาและเป็นประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่าย

บทนำของการจัดส่งคลาวด์ GD-Link: http://www.gd32mcu.com/cn/detail/289

ในเวลาเดียวกัน ด้วยกลไกการเข้ารหัสต่างๆ ที่ได้รับจากอุปกรณ์การเขียนโปรแกรม PowerWriter ฟังก์ชัน "หนึ่งคอร์และหนึ่งความลับ" ก็เกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องอัปเกรดระดับชิป! ในเวลาเดียวกัน ด้วยการอนุญาตแบบออฟไลน์ (การรวม UID) และการอนุญาตแบบออนไลน์ และวิธีการเข้ารหัสอื่น ๆ ที่ได้รับจากอุปกรณ์การเขียนโปรแกรม PowerWriter ความยากของการแคร็กชิปได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

เมื่อต้นปี 2021 PowerWriter ได้ส่งต่อข่าวดีเรื่องอุปกรณ์เขียนโปรแกรม ปัจจุบัน บริษัทผลิตชิปเดี่ยวได้สำเร็จแล้ว 8 แบรนด์ ซึ่งรวมถึง STM32, STM32, GD32, MM32, HC32, HK32, CX32, CS32 และ AT600 โดยมีซีรีส์มากกว่า XNUMX ซีรีส์และโมเดลชิปหลายสิบล้านรายการ ยินดีต้อนรับสู่ www.powerwriter.cn สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม!

"ICWORKSHOP Chuangxin Workshop" เรียกสั้น ๆ ว่า ICW ซึ่งย่อมาจาก Innovation+Creativity+Wealth ตามลำดับ ช่วยให้นักพัฒนา MCU กระตุ้นจิตวิญญาณแห่งการสร้างสรรค์ และส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ของพวกเขา ซึ่งรวบรวมคุณค่าของสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา!

หมายเหตุ: บทความนี้ทำซ้ำจากอินเทอร์เน็ตเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเมื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

โทรศัพท์บริษัท: +86-0755-83044319
แฟกซ์/แฟกซ์:+86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่
QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว
ที่อยู่: ห้อง 809 บล็อก C อาคารเทคโนโลยี Zhantao เลขที่ 1079 Minzhi Avenue เขตหลงหัวใหม่ เซินเจิ้น