單片機方案結構功能與攻擊技術

2019-06-06 10:33:19分類:硬件開發877

  賽億科技成立至今已經有14年的時間了,我們在單片機開發領域擁有成熟的經驗和技術。對很多智能電子產品的單片機方案都有自己的案例和經驗,單片機方案的結構功能與攻擊技術,相信大家都不太理解,接下來就來分享一下。
 

51單片機
 

  51單片機方案的結構與功能

  1.位數據總線,16位地址總線的CPU。

  2.具有布爾處理能力和位處理能力。

  3.采用哈佛結構,程序存儲器與數據存儲器地址空間各自獨立,便于程序設計。

  4.相同地址的64KB程序存儲器和64KB數據存儲器。

  5.0-8KB片內程序存儲器(8031無,8051有4KB,8052有8KB,89C55有20KB)。

  6.128字節片內數據存儲器(8051有256字節)。

  7.32根雙向并可以按位尋址的I/O線。

  8.兩個16位定時/計數器(8052有3個)。

  9.一個全雙工的串行I/O接口。

  10.多個中斷源的中斷結構,具有兩個中斷優先級。
 

51單片機
 

  特點:

  1.以微處理器(CPU)為核心。

  2.CPU與其他部件間通過三總線連接。

  總線:指能為多個部件服務的信息傳送線。

  攻擊技術:

  攻擊單片機主要有四種技術,分別是:

  一、軟件攻擊

  該技術通常使用處理器通信接口并利用協議、加密算法或這些算法中的安全漏洞來進行攻擊。

  軟件攻擊取得成功的一個典型事例是對早期ATMEL AT89C 系列單片機的攻擊。攻擊者利用了該系列單片機擦除操作時序設計上的漏洞,使用自編程序在擦除加密鎖定位后,停止下一步擦除片內程序存儲器數據的操作,從而使加過密的單片機變成沒加密的單片機,然后利用編程器讀出片內程序。

  二、電子探測攻擊

  該技術通常以高時間分辨率來監控處理器在正常操作時所有電源和接口連接的模擬特性,并通過監控它的電磁輻射特性來實施攻擊。因為單片機是一個活動的電子器件,當它執行不同的指令時,對應的電源功率消耗也相應變化。這樣通過使用特殊的電子測量儀器和數學統計方法分析和檢測這些變化,即可獲取單片機中的特定關鍵信息。

  三、過錯產生技術

  該技術使用異常工作條件來使處理器出錯,然后提供額外的訪問來進行攻擊。使用最廣泛的過錯產生攻擊手段包括電壓沖擊和時鐘沖擊。低電壓和高電壓攻擊可用來禁止保護電路工作或強制處理器執行錯誤操作。時鐘瞬態跳變也許會復位保護電路而不會破壞受保護信息。電源和時鐘瞬態跳變可以在某些處理器中影響單條指令的解碼和執行。

  四、探針技術

  該技術是直接暴露芯片內部連線,然后觀察、操控、干擾單片機以達到攻擊目的。為了方便起見,人們將以上四種攻擊技術分成兩類,一類是侵入型攻擊(物理攻擊),這類攻擊需要破壞封裝,然后借助半導體測試設備、顯微鏡和微定位器,在專門的實驗室花上幾小時甚至幾周時間才能完成。

  所有的微探針技術都屬于侵入型攻擊。另外三種方法屬于非侵入型攻擊,被攻擊的單片機不會被物理損壞。在某些場合非侵入型攻擊是特別危險的,但是因為非侵入型攻擊所需設備通常可以自制和升級,因此非常廉價。

  大部分非侵入型攻擊需要攻擊者具備良好的處理器知識和軟件知識。與之相反,侵入型的探針攻擊則不需要太多的初始知識,而且通常可用一整套相似的技術對付寬范圍的產品。

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