一、芯片架構(gòu)與加密機制深度剖析
航順 HK32F030C8T6 作為國產(chǎn)高性能 32 位 MCU,基于 ARM Cortex-M0 內(nèi)核,主頻高達 72MHz,集成64KB Flash、10KB SRAM及豐富外設(shè)(如 2 路 USART、2 路 SPI、12 位 ADC),廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費電子等領(lǐng)域。其加密體系融合物理級熔絲鎖死、動態(tài)密鑰驗證和指令混淆三重防護:
1. 物理層:讀保護熔絲位(Read Protection)
燒寫0x1FFFF800 地址的保護位后,禁用SWD/JTAG 調(diào)試接口,防止直接讀取 Flash 代碼。
鎖死后嘗試下載會觸發(fā)總線數(shù)據(jù)掩碼,返回全 FF 虛假數(shù)據(jù)(實測某智能門鎖項目中,誤操作鎖死后 J-Link 提示 “無法連接目標”)。
熔絲位特性:采用雙點熔斷設(shè)計,需通過聚焦離子束(FIB)修復(fù)。
2. 算法層:動態(tài)加密驗證
支持DES 算法和HASH 運算雙重驗證:
預(yù)存 8 字節(jié)密碼,通過隨機數(shù) + DES 運算生成校驗值。
HASH 對比方式增加暴力破解難度(需遍歷2^64 種組合)。
密鑰生成與RTC 時鐘綁定,每小時自動更新(某工業(yè)儀表案例中,密鑰公式為Key = (ADC_Value ^ RTC_Time) << (TEMP_Sensor >> 4))。
3. 協(xié)議層:安全引導(dǎo)流程
啟動時執(zhí)行ROM 代碼完整性校驗,需通過16 字節(jié) HMAC 密鑰驗證。若 3 次驗證失敗,觸發(fā)自毀機制擦除關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
通信波特率支持動態(tài)跳變(4800-115200bps),增加協(xié)議分析難度。
 
 
二、解密技術(shù)路徑與實戰(zhàn)突破
方案 1:非侵入式調(diào)試接口恢復(fù)(成功率 70%)
利用 HK32 與 STM32 的指令兼容性,通過 J-Flash 工具操作:
型號偽裝:因 HK32 型號未完全支持,選擇STM32F030C8T6(Flash 容量一致)。
硬件配置:
BOOT0 拉低,確保從系統(tǒng)存儲器啟動。
短接復(fù)位電路,確保穩(wěn)定的 0.3ms 復(fù)位時序。
指令執(zhí)行:
bash
JLink> connect  
JLink> erase  
JLink> mem 0x1FFFF800 10  # 驗證前兩字節(jié)為A5 5A即成功  
 
注意事項:需禁用芯片內(nèi)部SWDIO Pull-down 電阻(通過外部上拉至 3.3V)。
方案 2:差分功耗分析(DPA)
針對動態(tài)密鑰生成,搭建μA 級功耗監(jiān)測平臺:
捕獲密碼驗證瞬間的電流波動,發(fā)現(xiàn)功耗曲線與ADC 采樣值強相關(guān)。
推導(dǎo)密鑰公式:
math
Key = (ADC_Value ^ RTC_Time) << (TEMP_Sensor >> 4)  
 
編寫時序攻擊腳本,2 小時內(nèi)完成 10 萬次密鑰猜測(需同步監(jiān)測 RTC 時鐘)。
方案 3:物理修復(fù)熔絲位(侵入式)
針對深度鎖死芯片,采用聚焦離子束(FIB)技術(shù):
芯片開封:激光剝離 LQFP-48 封裝,保留鈍化層(耗時約 6 小時)。
晶圓成像:通過 SEM 掃描定位熔絲位(位于 Flash 控制器左側(cè))。
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。
 
 
三、實戰(zhàn)案例:某工業(yè)伺服驅(qū)動器解密實錄
項目背景:客戶設(shè)備因升級失敗鎖死,需恢復(fù)電機控制算法和編碼器校準數(shù)據(jù)。
實施步驟:
電壓毛刺攻擊:在 SWCLK 線注入**±0.2V 脈沖**,觸發(fā)芯片進入測試模式。
內(nèi)存鏡像:通過 JTAG 邊界掃描獲取未加密的SRAM 數(shù)據(jù)(0x20000000-0x20003FFF)。
代碼重構(gòu):結(jié)合 DPA 分析和 FIB 修復(fù),48 小時內(nèi)還原完整程序。
 
 
維動智芯HK32F030解密方案
? 全場景支持:讀保護鎖死、動態(tài)加密、物理損傷芯片。
? 獨家工具:J-Flash兼容破解套件+功耗分析平臺。
? 量產(chǎn)服務(wù):提供自動化解密工裝,單芯片成本低至$20。