一、芯片定位:瑞薩 D70 系列的加密壁壘
D70F3385ZM2A1 作為瑞薩電子 D70/F 系列 32 位微控制器,基于16 位 RISC 內(nèi)核,主頻 40MHz,集成128KB Flash+8KB RAM,廣泛應(yīng)用于工業(yè)電機(jī)控制、智能儀表和汽車電子領(lǐng)域。其加密機(jī)制融合了熔絲位鎖死、AES-128 動態(tài)加密和自定義引導(dǎo)協(xié)議,成為同類芯片中破解難度較高的型號之一。
 
 
二、加密體系:D70F3385ZM2A1 的三重防御
1. 物理層:熔絲位鎖死機(jī)制
編程后燒斷0x3FFC0000 地址的熔絲,永久禁用JTAG/SWD 調(diào)試接口
嘗試非法連接觸發(fā)地址掩碼,返回全 FF 虛假數(shù)據(jù)(實測某工業(yè)變頻器項目中,誤操作導(dǎo)致熔絲熔斷后,常規(guī)調(diào)試器無法識別芯片)
2. 算法層:動態(tài)密鑰混淆
Flash 代碼以芯片 UID+RTC 時鐘為密鑰加密,每擦寫生成新密鑰
運行時數(shù)據(jù)與 ** 隨機(jī)數(shù)寄存器(RND)** 實時異或,防止內(nèi)存鏡像分析(某智能電表案例中,通過內(nèi)存 dump 僅獲取亂碼數(shù)據(jù))
3. 協(xié)議層:自定義安全引導(dǎo)(CSBL)
引導(dǎo)程序需16 字節(jié)自定義密碼驗證,支持3 次錯誤自毀
通信波特率動態(tài)跳變(4800-230400bps),防止協(xié)議分析(實測需捕獲 2000 組數(shù)據(jù)包才能確定波特率規(guī)律)
 
 
三、解密路徑:從漏洞挖掘到技術(shù)突破
Step 1:軟件攻擊 —— 利用引導(dǎo)協(xié)議漏洞
通過分析 CSBL 協(xié)議,發(fā)現(xiàn)密碼校驗邏輯缺陷:
c
// 偽代碼:實際僅校驗前8字節(jié)
if (password[0:7] == key[0:7]) {
    unlock();
}
編寫爆破工具,結(jié)合生日攻擊算法,2 小時內(nèi)遍歷1677 萬種組合,成功獲取默認(rèn)密碼0x55AA55AA55AA55AA。
Step 2:物理攻擊 ——FIB 修復(fù)熔絲位
針對熔絲位鎖死,采用聚焦離子束(FIB)技術(shù):
芯片開封:激光剝離 QFP-64 封裝,保留鈍化層(耗時 6 小時)
晶圓成像:SEM 掃描定位熔絲位(X=187μm,Y=324μm),發(fā)現(xiàn)雙點熔斷設(shè)計
線路修復(fù):300nm 精度下連接熔絲兩端 N 型阱區(qū),恢復(fù)調(diào)試接口
Step 3:數(shù)據(jù)提取 —— 內(nèi)存鏡像與動態(tài)解密
在熔絲位修復(fù)后,結(jié)合 ** 差分功耗分析(DPA)** 捕獲密鑰生成時序:
python
# 密鑰生成偽代碼
key = (RTC_CLK ^ ADC_Sample) << (TEMP_SENSOR >> 4)
利用該公式,5 分鐘內(nèi)再生加密密鑰,完成 Flash 數(shù)據(jù)提取。
 
 
四、實戰(zhàn)案例:某工業(yè)控制器解密實錄
項目背景:客戶設(shè)備因誤操作鎖死,需保留電機(jī)控制算法和校準(zhǔn)參數(shù)。
實施過程:
電壓毛刺攻擊:在 SWCLK 注入**±0.3V 脈沖**,觸發(fā)芯片進(jìn)入測試模式
時序分析:捕獲 2000 次啟動波形,定位密鑰與 RTC 晶振相關(guān)性
代碼恢復(fù):FIB 修復(fù) + 協(xié)議爆破,48 小時內(nèi)還原完整程序
 
 
 
維動智芯D70F3385ZM2A1解密方案
? 全流程服務(wù):芯片開封→FIB修復(fù)→代碼反匯編
? 獨家工具:CSBL協(xié)議分析器+動態(tài)密鑰生成器
? 成功保障:不成功不收費,支持現(xiàn)場解密見證