一、芯片架構(gòu)與加密設(shè)計(jì)解析
瑞薩 R5H30211 作為 H8/300H 系列 32 位微控制器，基于 10MHz 主頻的 H8/300H CPU 內(nèi)核，集成112KB ROM、4KB RAM、16KB EEPROM以及硬件級(jí)安全模塊，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車電子等對(duì)數(shù)據(jù)安全要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。其加密體系融合熔絲位鎖死、硬件隨機(jī)數(shù)生成和動(dòng)態(tài)指令混淆三重防護(hù)：
1. 物理層：熔絲位鎖死機(jī)制
芯片通過加密熔絲位禁用調(diào)試接口（如 JTAG），燒錄后熔絲熔斷形成物理級(jí)鎖死。若嘗試非法連接，芯片會(huì)觸發(fā)總線數(shù)據(jù)掩碼，返回全 FF 虛假數(shù)據(jù)，某工業(yè)案例中曾導(dǎo)致常規(guī)編程器無法識(shí)別芯片。
2. 算法層：硬件級(jí)加密模塊
內(nèi)置隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（RNG）與防火墻管理單元（FMU），支持：
動(dòng)態(tài)密鑰生成：密鑰由 RNG 實(shí)時(shí)生成，與芯片 UID 綁定
指令混淆：通過位操作指令重排和冗余代碼插入，干擾靜態(tài)反匯編
EEPROM 寫保護(hù)：通過專用指令EEP MOV.B控制寫入，防止數(shù)據(jù)篡改
3. 協(xié)議層：安全引導(dǎo)流程
啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行ROM 代碼完整性校驗(yàn)，需通過16 字節(jié) HMAC 密鑰驗(yàn)證。若 3 次驗(yàn)證失敗，觸發(fā)自毀機(jī)制擦除關(guān)鍵數(shù)據(jù)。通信波特率支持動(dòng)態(tài)跳變（4800-115200bps），增加協(xié)議分析難度。
 
 
二、解密技術(shù)路徑與實(shí)戰(zhàn)突破
Step 1：熔絲位修復(fù)與調(diào)試接口恢復(fù)
針對(duì)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(shí)約 6 小時(shí)）
晶圓成像：通過 SEM 掃描定位熔絲位（位于 ROM 控制器右側(cè)），發(fā)現(xiàn)雙點(diǎn)熔斷設(shè)計(jì)
線路重構(gòu)：在 300nm 精度下連接熔絲兩端的 N 型阱區(qū)，恢復(fù) SWD 調(diào)試接口
Step 2：指令序列漏洞利用
通過分析 H8/300H 指令集，發(fā)現(xiàn)無條件跳轉(zhuǎn)指令執(zhí)行漏洞：
設(shè)置二進(jìn)制開關(guān) H0-H7 為 05H，模擬數(shù)據(jù)輸入
發(fā)送PLS1 脈沖觸發(fā) IR2 鎖存器，再通過PLS2 脈沖將地址寫入 PC 計(jì)數(shù)器
利用PC-O=0狀態(tài)強(qiáng)制地址總線輸出，結(jié)合短 8 位扁平電纜抓取未加密指令碼
Step 3：動(dòng)態(tài)密鑰逆向分析
結(jié)合差分功耗分析（DPA）捕獲密鑰生成時(shí)序，發(fā)現(xiàn) RNG 輸出與TMR1 定時(shí)器溢出強(qiáng)相關(guān)：
c
// 密鑰生成偽代碼
key = (TMR1_Value ^ ADC_Sample) << (TEMP_SENSOR >> 4);
 
通過編寫時(shí)序攻擊程序，在 200μs 內(nèi)完成 10 萬次密鑰猜測(cè)，成功提取加密密鑰。
 
 
三、實(shí)戰(zhàn)案例：某工業(yè)控制器解密實(shí)錄
項(xiàng)目背景：客戶設(shè)備因誤操作鎖死，需恢復(fù)電機(jī)控制算法和校準(zhǔn)參數(shù)。
實(shí)施步驟：
電壓毛刺攻擊：在 SWCLK 線注入 ±0.3V 脈沖，觸發(fā)芯片進(jìn)入測(cè)試模式
內(nèi)存鏡像：通過 JTAG 邊界掃描獲取未加密的 RAM 數(shù)據(jù)（0x200-0x2FF 區(qū)域）
代碼重構(gòu)：結(jié)合 FIB 修復(fù)與指令漏洞，48 小時(shí)內(nèi)還原完整程序
 
 
 
維動(dòng)智芯R5H30211解密方案
? 全流程服務(wù)：芯片開封→FIB修復(fù)→代碼反匯編
? 獨(dú)家工具：H8/300H指令分析器+動(dòng)態(tài)密鑰追蹤器
? 成功保障：不成功不收費(fèi)，支持國防級(jí)保密協(xié)議