一、芯片簡(jiǎn)介與應(yīng)用場(chǎng)景
CY7C53150 - 20AXIT 是賽普拉斯（Cypress）公司推出的一款高性能的 512K×8 位同步靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SSRAM）。憑借其高速讀寫特性、低功耗以及高可靠性，它在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備中，如路由器和交換機(jī)，它能快速存儲(chǔ)和交換數(shù)據(jù)，保障網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行；在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)里，可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)關(guān)鍵的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和控制指令；在醫(yī)療影像設(shè)備中，有助于快速處理和存儲(chǔ)大量的圖像數(shù)據(jù)。
 
 
二、加密機(jī)制剖析
1. 硬件加密鎖
芯片具備硬件級(jí)別的加密鎖機(jī)制，當(dāng)對(duì)芯片進(jìn)行編程時(shí)，特定的加密位會(huì)被設(shè)置。一旦這些加密位被激活，常規(guī)的讀取操作將被阻止。這就像是給芯片加上了一把堅(jiān)固的物理鎖，只有掌握正確解鎖方法的人才能打開。例如，在某些高端應(yīng)用中，一旦設(shè)備完成初始化配置，加密鎖就會(huì)被啟動(dòng)，防止數(shù)據(jù)被非法獲取。
2. 地址與數(shù)據(jù)混淆
芯片在工作過(guò)程中，會(huì)對(duì)地址線和數(shù)據(jù)線進(jìn)行混淆處理。通過(guò)復(fù)雜的算法，將實(shí)際的地址和數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，使得外部設(shè)備難以直接獲取到真實(shí)的數(shù)據(jù)信息。比如，原本連續(xù)的地址在芯片內(nèi)部可能會(huì)被打亂，數(shù)據(jù)也會(huì)以一種加密的形式存儲(chǔ)，大大增加了解密的難度。
3. 動(dòng)態(tài)密鑰生成
芯片采用動(dòng)態(tài)密鑰生成技術(shù)，密鑰會(huì)根據(jù)芯片的工作狀態(tài)、時(shí)間等因素不斷變化。這意味著即使在某一時(shí)刻獲取到了密鑰，在其他時(shí)刻該密鑰也可能已經(jīng)失效。這種動(dòng)態(tài)變化的特性使得傳統(tǒng)的靜態(tài)解密方法完全失效，攻擊者需要實(shí)時(shí)追蹤和破解不斷變化的密鑰。
 
 
三、解密嘗試與突破
1. 早期失敗嘗試
最初，我們嘗試使用常規(guī)的存儲(chǔ)器讀取工具對(duì)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，但由于硬件加密鎖的存在，讀取操作均以失敗告終。之后，我們又嘗試分析地址和數(shù)據(jù)的傳輸規(guī)律，但由于芯片的地址與數(shù)據(jù)混淆機(jī)制，很難從中找到有效的線索。我們還試圖通過(guò)逆向工程分析芯片的電路結(jié)構(gòu)，但復(fù)雜的內(nèi)部電路和加密算法讓我們一時(shí)陷入困境。
2. 功耗分析找到突破口
經(jīng)過(guò)深入研究，我們發(fā)現(xiàn)芯片在進(jìn)行加密操作時(shí)，其功耗會(huì)發(fā)生微小的變化。通過(guò)高精度的功耗監(jiān)測(cè)設(shè)備，我們對(duì)芯片在不同工作狀態(tài)下的功耗進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)和分析。最終，我們發(fā)現(xiàn)功耗的變化與密鑰的生成存在一定的關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)大量功耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，我們找到了一種基于功耗分析的密鑰推測(cè)方法。
3. 協(xié)議漏洞挖掘
在對(duì)芯片的通信協(xié)議進(jìn)行深入研究時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)隱藏的協(xié)議漏洞。通過(guò)向芯片發(fā)送特定格式的指令序列，我們可以繞過(guò)部分加密驗(yàn)證機(jī)制。利用這個(gè)漏洞，我們成功地獲取了部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步解密提供了重要線索。
 
 
四、解密步驟詳解
1. 功耗監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集
使用高精度的功耗監(jiān)測(cè)儀，將其與芯片的電源引腳連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片的功耗變化。在芯片正常工作過(guò)程中，持續(xù)采集功耗數(shù)據(jù)，并記錄下每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)和操作指令。采集的數(shù)據(jù)量越大，后續(xù)分析的準(zhǔn)確性就越高。
2. 密鑰推測(cè)算法實(shí)現(xiàn)
根據(jù)采集到的功耗數(shù)據(jù)，我們開發(fā)了一套基于機(jī)器學(xué)習(xí)的密鑰推測(cè)算法。該算法通過(guò)對(duì)功耗數(shù)據(jù)的特征提取和模式識(shí)別，推測(cè)出可能的密鑰。在算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，我們對(duì)大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了訓(xùn)練和優(yōu)化，以提高算法的準(zhǔn)確性和可靠性。
3. 協(xié)議漏洞利用
根據(jù)發(fā)現(xiàn)的協(xié)議漏洞，編寫特定的指令序列。通過(guò)編程接口將這些指令序列發(fā)送給芯片，繞過(guò)部分加密驗(yàn)證機(jī)制。在發(fā)送指令的過(guò)程中，需要精確控制指令的發(fā)送時(shí)間和順序，以確保能夠成功繞過(guò)加密驗(yàn)證。
4. 數(shù)據(jù)提取與恢復(fù)
在繞過(guò)加密驗(yàn)證后，使用專業(yè)的存儲(chǔ)器讀取工具，按照芯片的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，逐步提取芯片中的數(shù)據(jù)。提取的數(shù)據(jù)可能是經(jīng)過(guò)加密處理的，需要使用推測(cè)出的密鑰進(jìn)行解密。在解密過(guò)程中，可能需要進(jìn)行多次嘗試和調(diào)整，以確保數(shù)據(jù)能夠被正確恢復(fù)。
五、實(shí)戰(zhàn)案例分享
1. 項(xiàng)目背景
某網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備制造商的一款路由器產(chǎn)品采用了 CY7C53150 - 20AXIT 芯片存儲(chǔ)關(guān)鍵的配置信息和加密算法。由于產(chǎn)品升級(jí)的需要，制造商需要獲取芯片中的原始數(shù)據(jù)，但由于之前的加密設(shè)置，無(wú)法直接讀取數(shù)據(jù)。
2. 解密過(guò)程
我們團(tuán)隊(duì)接手該項(xiàng)目后，首先對(duì)芯片進(jìn)行了功耗監(jiān)測(cè)和協(xié)議分析。通過(guò)數(shù)天的努力，我們找到了密鑰的推測(cè)方法和協(xié)議漏洞。利用這些技術(shù)，我們成功地繞過(guò)了芯片的加密機(jī)制，提取并恢復(fù)了芯片中的數(shù)據(jù)。整個(gè)解密過(guò)程歷時(shí)兩周，期間我們不斷對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
3. 項(xiàng)目成果
最終，我們?yōu)橹圃焐烫峁┝送暾男酒瑪?shù)據(jù)，幫助他們順利完成了產(chǎn)品升級(jí)。制造商對(duì)我們的解密服務(wù)非常滿意，不僅解決了他們的實(shí)際問(wèn)題，還為他們節(jié)省了大量的研發(fā)時(shí)間和成本。
 
 
 
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