FPGA晶片解密

晶片解密又叫單片機解密，單片機破解，晶片破解，IC解密，FPGA解密是晶片解密中的一類。為了防止未經授權訪問或拷貝單片機的機內程式，大部分單片機都帶有加密鎖定位或者加密位元組，以保護片內程式。如果在編程時加密鎖定位被使能（鎖定），就無法用普通編程器直接讀取單片機內的程式，這就叫單片機加密或晶片加密。FPGA單片機攻擊者藉助專用設備或者自製設備，利用單片機晶片設計上的漏洞或軟體缺陷，通過多種技術手段從晶片中提取關鍵信息，獲取單片機內程式，這就叫FPGA晶片解密。

基本介紹

• 中文名：FPGA晶片解密
• 外文名：Field－Programmable Gate Array
• 簡稱：FPGA
• 又稱：單片機解密，單片機破解
• 用途：一般用於邏輯仿真
• 實質：現場可程式門陣列

簡介：

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現場可程式門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可程式器件的基礎上進一步發展的產物。FPGA通常包含3類可程式資源，即可程式邏輯功能模組、可程式I/O塊和可程式互連，不同廠家生產的FPGA在可程式邏輯塊的規模，內部互連線的機構和採用的可程式元件上存在較大的差異。較常見的有Altera、Xilinx和Actel公司的FPGA，FPGA一般用於邏輯仿真。

FPGA的基本特點

1）採用FPGA設計ASIC電路(特定用途積體電路)，用戶不需要投片生產，就能得到合用的晶片。

2）FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3）FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4）FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說，FPGA晶片是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。

FPGA是由存放在片內RAM中的程式來設定其工作狀態的，因此，工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，採用不同的編程方式。

FPGA的編程無須專用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時，只需換一片EPROM即可。這樣，同一片FPGA，不同的編程數據，可以產生不同的電路功能。因此，FPGA的使用非常靈活。

FPGA晶片解密技術：

目前FPGA晶片解密方法主要如下：

1) 軟體攻擊

該技術通常使用處理器通信接口並利用協定、加密算法或這些算法中的安全漏洞來進行攻擊。攻擊者利用了該系列單片機擦除操作時序設計上的漏洞，使用自編程式在擦除加密鎖定位後，停止下一步擦除片內程式存儲器數據的操作，從而使加過密的單片機變成沒加密的單片機，然後利用編程器讀出片內程式。

目前在其他加密方法的基礎上，可以研究出一些設備，配合一定的軟體，來做軟體攻擊。

2) 電子探測攻擊

該技術通常以高時間解析度來監控處理器在正常操作時所有電源和接口連線的模擬特性，並通過監控它的電磁輻射特性來實施攻擊，這樣通過使用特殊的電子測量儀器和數學統計方法分析和檢測這些變化，即可獲取單片機中的特定關鍵信息。

目前RF編程器可以直接讀出老的型號的加密MCU中的程式，就是採用這個原理。

3) 過錯產生技術

該技術使用異常工作條件來使處理器出錯，然後提供額外的訪問來進行攻擊。使用最廣泛的過錯產生攻擊手段包括電壓衝擊和時鐘衝擊。

4） 探針技術

該技術是直接暴露晶片內部連線，然後觀察、操控、干擾單片機以達到攻擊目的。