选一个适合自己的加密芯片,加密IC,如何才能真正的做到不被破解。

      做嵌入式产品,最头痛的事情就是害怕自己的代码给别人读出来,不需要通过自己,人家直接拿去生产了。所以要保护自己的最好方式就是使用硬加密IC的方式。当然有句话说的好“这世上没有破解不了的加密算法”。每一个加密芯片都有它的不足和优势,今天我不说如果破解加密IC ,我拿几个产品来对比,只讲它的优点和缺点。

      ATSHA204:使用SHA-256算法进行加密操作,内置16*32字节的slot(EEPROM)可以存储用户数据和秘钥,芯片对外有2中通信方式,分别是单bus和i2c方式。

      我们先来说说SHA:算法最主要的特点就是,任意长度的输入能生成固定长度的输出,并且从输出的结果中不能还原输入的内容,而且要找到不同两个输入导致相同输出的情况在计算上不能实现。听起来很牛,不过其实也只是纸老虎罢了。你想,SHA算法全世界都在盯着,目标太大,每天都有黑客在算计它,也就是说你是躺着中枪,你的加密产品,每天都有成千上万的人忙着破解,那些想要破解你产品的人只需要坐收渔利就行了。

      ZW30I8:这个芯片有点特别,就是可以自己定义一个数学运算的公式,也就是说可以自己设计属于你自己的知道的唯一的加密算法。可以一次加密16字节的数据,输出对应的密文。芯片对外的通讯方式分别是UART和I2C。

      我们说说这个来自台湾的国产芯片的可自定义的算法。所谓自定义,就是可以自己设定运算法则明文加密成密文。这个运算的法则是只有你自己知道的,原理上这种加密的运算是可以破解的,但是它的好处是不像SHA目标那么大,只有那些想要破解你产品的人,靠他自己的能力来破解。我不知道这样形容对不对,SHA就像是一只老鹰,虽然想要吃到它不容易,但是盯着它的人太多了,一不小心就成了别人的佳肴。自定义算法就像一只麻雀,虽然没什么保护自己,但是没人会去关注它,反而这样就更安全。微软的window复杂了吧,这样做出来的东西都随便就让人给破解了。而linux就很少有人来破解,不是因为linux的算法有多么的复杂,而是因为关注linux的人少,那它反而就是安全的了。

      以上是对算法本身的安全性讨论的,其实目前如果要破解一个产品,特别是硬件的产品,谁都不会傻傻的用暴力的手段去破解加密算法本身,这样吃力不讨好,就好像越狱苹果一样,黑客不可能去破解IOS的加密体系,而且找它的漏洞,通过漏洞来绕开认证体系。

 那如何才能更加提高自己产品的安全系数呢?其实这是一个系统的问题,我们先来看看加密芯片和主MCU之间如何进行认证的原理吧。一般的方式就是主MCU发送一串明文给加密芯片,加密芯片通过加密算法的运算后就返回密文。明文-》算法-》密文。经过3个步骤,主MCU获得对应的密文和自己的匹配,如果正确就往下执行,如果不正确就退出。咋一看没啥问题,但是仔细分析一下就很多漏洞。主MCU只负责发送明文和匹配密文,它不管明文给到的是谁,而密文返回来的又是谁,它只负责匹配。根据这个漏洞,破解者就可以通过总线上挂载设备捕捉到明文,也可以监测到返回的密文,这样自己只需要做一样东西,就是绕过加密芯片,用单片机自己写一个程序,只要收到明文,就返回之前捕获到的密文,你不需要知道密文是如何运算的,代表什么意思。这就说明,其实加密芯片在整个加密的系统中不是必要条件。

 这个破解的关键是因为每次主MCU发的明文都是同一个,那如果明文每次都不一样这不就能避免破解了吗?确实是这样,如果主MCU每次发的明文都不一样,虽然破解者取到本次的明文,和密文,但是他也不知道下一次明文是多少,密文又是多少,这就在一定程度上增加了破解的难度。最好的做法就是我们增加一个随机数对明文进行编码,使得每次的明文不一样,密文也不一样了。增加随机数有两种方法,一种是用库函数rand()的方法。一种是外加一个硬件的随机数芯片。第一种其实并不能正在的确保它的随机性,它是有公式算出来的,想要更详细的解析可以百度一下。如果是一般的应用也是够的,但是如果您的产品值钱,最好还是加一个真随机数芯片了,这里也推荐一下国内的芯片ZW20I8。它是靠随机的电压,随机的温度,随机的时间几个随机因子生成的随机数,完全没有规律可言。

 最后我们还有一个要注意的地方,就是我们一般的加密认证都是在一开机的时候发一个随机明文给加密芯片,加密芯片返回密文匹配后就往下工作,之后就不会再判断了,这样的加密也是不强壮的。所以主MCU这边最好的方法就是在每一次的主循环中都加一次的匹配认证,或者在进去一个关机的函数时都要进行一次的匹配认证。这主要是防止对主MCU进行反汇编后,如果就是单一的一处做判断的跳转,很容易就给破解者挑出来。

 最后总结一下,1:加密芯片的算法优劣并不重要,重要的是有多少人知道您的加密算法。2:加密芯片也不是必要的条件,需要一个能够每次产生不一样明文的机制。3:加密系统中,增加主MCU和加密芯片之间的多次验证非常有必要。

发布了21 篇原创文章 · 获赞 12 · 访问量 5万+

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/fgh00000/article/details/79185207

相关文章