背景

随着嵌入式和物联网的快速发展，越来越多的嵌入式产品推向市场，如何保证产品程序的安全和知识产权不受侵害呢，目前主要有两种方式：MCU端加密和外加加密IC来进行相关的产品和知识产权保护。
最近跟几个朋友讨论了以下相关加密的技巧，在这里分享一下。

外部IC加密

一般来说就是，在主控芯片和加密芯片都预存一个密码，STM32读取一个加密芯片生成的随机数，然后与8位密码做一个加密运算，把这个结果发给加密芯片比较。加密芯片用同样的随机数和密码做加密运算，结果是和STM32算出来是一样的则正常运行。
以上算是比较常见的ic加密的流程。
实际上比较容易看汇编很容易找到比对点，可以直接跳过比对点。
这种加密IC一般都是国外的，国外破解压力小，功能单一，另外电路要加外部IC，优势上感觉不是很明显。

简易MCU端加密

就是纯软件做加密了，我们这里着重讲这种，一般来说STM，NXP等常见芯片商的芯片上都有UID和flash读写保护。
MCU加密也常常就是UID+flash读保护为基础。flash读保护做第一重保护，防止别人直接读出你的固件（虽然也比较简单能读出来，淘宝成本50块）。UID加密做第二重保护，将硬件id加密存储在flash中，当固件id解密出来和硬件的id不匹配无法正常运行，不同的芯片不同的UID，别人抄完硬件烧录固件的时候，因为软件uid和硬件uid比对不通过，仍无法正常运行。

以上算是比较简单的MCU加密了，基本上所有的MCU端加密都是以以上思路来进行的。剩下的就是多加混淆，增加他人的破解成本了。

MCU端加密优化版

首先，上面说了芯片的flash读保护只能说是聊胜于无，现在常见芯片的flash保护破解基本已经是成熟产业链了，不要太依赖。所以程序仍然需要注意代码上的混淆加密了。

ID地址混淆

一般来说芯片的uid都是通过指定地址读取，如stm32f103的地址就是0x1ffff7e8，注意在程序中不要用以下方式直接读取，别人直接通过固件搜索地址0x1ffff7e8就可以知道你的cpuid读取在什么位置，从而找到校验区直接修改固件就可以直接跳过你的校验。


CpuID[0]=*(vu32*)(0x1ffff7e8);
CpuID[1]=*(vu32*)(0x1ffff7ec);
CpuID[2]=*(vu32*)(0x1ffff7f0);

注意使用公式计算出存储uid的地址，这种别人就没办法直接搜索出代码了。

代码混淆

我们的代码一般写不满芯片的flash，但是flash空的地方不要闲置，使用有用的代码缀余出来填满后面的空闲空闲区域，增加逆向工程破译难度。

校验区混淆

校验不要使用if else 而是用switch case，汇编里if else更容易搜索出来，一个一个筛选也很容易找到校验区。
当校验失败不要直接写while死循环，这样也容易跟踪知道你的校验区了。
这时你可以设计一种校验失败不直接死循环，而是使用一种校验错误次数，上电校验失败，次数加一，并在另外一个地方校验错误次数，在错误次数30次以下正常执行，在30次以上通过停止软件看门狗让他无限重启。
这样，在别人以为找到你的校验区成功破解的时候，并抄板准备量产的时候出现无限重启的问题，也会很让人崩溃的。

固件防修改

以上种种方法都算是混淆，同时我们也可以在固件防修改上下写功夫。固件的自校验可以参考我之前的博客
固件crc校验失败时不让正常运行。

芯片混淆

我们芯片一般都有丝印，别人可以通过丝印寻找对应的现成破解方案的时候，我们可以把一些非常不常见的杂牌芯片丝印印上去，这样也一定程度上误导并筛选掉一些逆向工程的破解。只不过这种改丝印的些许增加成本。

总结

说了这么多，无论是硬件加密还是软件加密，其实基本思路都是加密算法+UID。目前我所知的加密ic功能都比较简单，硬件加密的优势好像没有那么明显。反而软件加密能玩的花样不少。不过总的来说加密都只能说是增加别人的破解难度，并不存在真正安全的加密，大家可以根据项目自行设计合适自己的混淆加密逻辑。

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