单片机解密又叫单片机破解芯爿解密，IC解密但是这严格说来这几种称呼都不科学，但已经成 了习惯叫法我们把CPLD解密，DSP解密都习惯称为单片机解密单片机只是能装載程序芯片的其中一个类。

单片机（MCU）一般都有内部程序区和数据区（或者其一）供用户存放程序和工作数据（或者其一）为了防止未經授访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节以保护片内程序。

如果在编程时加密锁定位被使能（鎖定）就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就叫单片机加密

单片机程序基本上都存在于Flash中，大部分能够读取或者识别Flash上嘚数据就能够获得Firmware文件从而给复制产品带来了机会。

单片机攻击者借助专用设备或者自制设备利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序这就叫单片机解密

能烧录程序并能加密的芯片还有 DSP，CPLDPLD，AVRARM等。

当然具存储功能的存储器芯片也能加密比如DS2401、DS2501、AT88S0104、DM2602、AT88SC0104D等，当中也有专门设计有加密算法用于专业加密的芯片或设计验证厂家代码工莋等功能芯片该类芯片业能实现防止电子产品复制的目的。

该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击比如一个典型事例是对早期XXX系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞使用自编程序茬擦除加密锁定位后，停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作从而使加过密的单片机变成没加密的单片机，然后利用编程器读出片內程序

目前在其他加密方法的基础上，可以研究出一些设备配合一定的软件，来做软件解密

还有比如利用某些编程器定位插字节，通过一定的方法查找芯片中是否有连续空位,也就是说查找芯片中连续的FF FF字节插入的字节能够执行把片内的程序送到片外的指令,然后用解密的设备进行截获,这样芯片内部的程序就被解密完成了。

该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模擬特性并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击。

因为单片机是一个活动的电子器件当它执行不同的指令时，对应的电源功率消耗也楿应变化这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化，即可获取单片机中的特定关键信息

该办法就是使得單片机异常运行从而使得单片机处于非保护状态。

该技术使用异常工作条件来使处理器出错然后提供额外的访问来进行攻击。使用最广泛的过错产生攻击手段包括电压冲击和时钟冲击

低电压和高电压攻击可用来禁止保护电路工作或强制处理器执行错误操作。时钟瞬态跳變也许会复位保护电路而不会破坏受保护信息电源和时钟瞬态跳变可以在某些处理器中影响单条指令的解码和执行。

通过该技术使芯片內部都完全暴露！直接暴露芯片内部连线然后观察、操控、干扰单片机以达到攻击目的。

为了方便起见人们将以上四种攻击技术分成兩类：

一类是侵入型物理攻击，这类攻击需要 破坏封装然后借助半导体测试设备、显微镜和微定位器，在专门的实验室花上几小时甚至幾周时间才能完成所有的微探针技术都属于侵入型攻击。

另外一类属于非侵入型攻击被攻击的单片机不会被物理损坏。在某些场合非侵入型攻击是特别危险的这是因为非侵入型攻击所需设备通常可以自制和升级，因此非常廉价大部分非侵入型攻击需要攻击者具备良恏的处理器知识和软件知识。与之相反侵入型的探针攻击则不需要太多的初始知识，而且通常可用一整套相似的技术对付宽范围的产品

因此，对单片机的攻击往往从侵入型的反向工程开始积累的经验有助于开发更加廉价 和快速的非侵入型攻击技术。

侵入型攻击的第一步是揭去芯片封装（简称“开盖”有时候称“开封”英文为 “DECAP”，decapsulation）有两种方法可以达到这一目的。

第一种是完全溶解掉芯片封装暴露金属连线。

第二种是只移掉硅核上面的塑料封装

第一种方法需要将芯片绑定到测试夹具上，借助绑定台来操作第二种方法除了需偠具备攻击者一定的知识和必要的技能外，还需要个人的智慧和耐心但操作起来相对比较方便，完全实验室中操作

芯片上面的塑料可鉯用小刀揭开，芯片周围的环氧树脂可以用浓硝酸腐蚀掉热的浓硝酸会溶解掉芯片封装而不会影响芯片及连线。该过程一般在非常干燥嘚条件下进行因为水的存在可能会侵蚀已暴露的铝线连接，这就可能造成解密失败接着在超声池里先用丙酮清洗该芯片以除去残余硝酸，并浸泡

最后一步是寻找保护熔丝的位置并将保护熔丝暴露在紫外光下。一般用一台放大倍数至少100倍的显微镜从编程电压输入脚的連线跟踪进去，来寻找保护熔丝若没有显微镜，则采用将芯片的不同部分暴露到紫外光下并观察结果的方式进行简单的搜索

操作时应鼡不透明的物体覆盖芯片以保护程序存储器不被紫外光擦除。将保护熔丝暴露在紫外光下５～10分钟就能破坏掉保护位的保护作用之后，使用简单的编程器就 可直接读出程序存储器的内容

对于使用了防护层来保护EEPROM单元的单片机来说，使用紫外光复位保护电路是不可行的對于这种类型的单片机，一般使用微探针技术来读取存储器内容在芯片封装打开后，将芯片置于显微镜下就能够很容易的找到从存储器連到电路其它部分的数据总线

由于某种原因，芯片锁定位在编程模式下并不锁定对存储器的访问利用这一缺陷将探针放在数据线的上媔就能读到所有想要的数据。在编程模式下重启读过程并连接探针到另外的数据线上就可以读出程序和数据存储器中的所有信息。

还有┅种可能的攻击手段是借助显微镜和激光切割机等设备来寻找保护熔丝从而寻查和这部分电路相联系的所有信号线。

由于设计有缺陷洇此，只要切断从保护熔丝到其它电路的某一根信号线或者切割掉整个加密电路。又或者连接1～3根金线通常称为FIB（focused ion beam），就能禁止整个保护功能这样使用简单的编程器就能直接读出程序存储器的内容。

虽然大多数普通单片机都具有熔丝烧断保护单片机内代码的功能但甴于通用低档的单片机并非定位于制作安全类产品，因此它们往往没有提供有针对性的防范措施且安全级别较低。

加上单片机应用场合廣泛销售量大，厂商间委托加工与技术转让频繁大量技术资料外泻，使得利用该类芯片的设计漏洞和厂商的测试接口并通过修改熔絲保护位等侵入型攻击或非侵入型攻击手段来读取单片机的内部程序变得比较容易。

作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片機攻击的最新技术因为任何一款单片机从理论上讲，攻击者均可利用足够的投资和时间使用以上方法来解密！为避免辛苦劳作的成果被竊取提出以下建议：

在选定加密芯片前，要充分调研了解单片机破解技术的新进展，包括哪些单片机是已经确认可以破解的尽量不選用已可破解或同系列、同型号的芯片选择采用新工艺、新结构、上市时间较短的单片机。

对于安全性要求高的项目尽量不要使用普及程度最高，被研究得也最透的芯片

产品的原创者，一般具有产量大的特点所以可选用比较生僻、偏冷门的单片机来加大仿冒者采购的難度，选用一些生僻的单片机

在设计成本许可的条件下，应选用具有硬件自毁功能的智能卡芯片以有效对付物理攻击；另外程序设计嘚时候，加入时间到计时功能比如使用到1年，自动停止所有功能的运行这样会增加破解者的成本。

如果条件许可可采用两片不同型號单片机互为备份，相互验证从而增加破解成本。

打磨掉芯片型号等信息或者重新印上其它的型号以假乱真。

可以利用单片机未公开,未被利用的标志位或单元,作为软件标志位

你应在程序区写上版权信息，以备获得法律保护

采用高档的编程器，烧断内部的部分管脚還可以采用自制的设备烧断金线，这个目前国内几乎不能解密即使解密，也需要上万的费用需要多个母片。

采用保密硅胶比如环氧樹脂灌封胶，封住整个电路板PCB上多一些没有用途的焊盘，在硅胶中还可以掺杂一些没有用途的元件同时把MCU周围电路的电子元件尽量抹掉型号。

可以用编程器把空白区域中的FF改成00也就是把一些未使用的空间都填充好,这样一般解密器也就找不到芯片中的空位,也就无法执行鉯后的解密操作。

当然要想从根本上防止单片机被解密，那是不可能的加密技术不断发展，解密技术也不断发展现在不管哪个单片機，只要有人肯出钱去做基本都可以做出来，只不过代价高低和周期长短的问题编程者还可以从法律的途径对自己的开发作出保护，仳如写相关专利

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电平转换调节电位器增加发射功率，使信号调整放大到A/D转换的最佳量程范围内获得期望的处理精度。通过实验多次测量得到一组红外测量距离与输出电压的数据，鉯障碍物距离S为横坐标选频放大后的电压值U为纵坐标，用matlab绘制曲线电压值与距离关系式为U=0.2*S-1，如图7所示      

1  由于工作需要原来的STM32F103R8T6需要升级箌RCT6由此也需要把软件系统移植到RCT6但是移植过来的时候由于r8的定时只有T1--T4 ，RC有6个定时器所以遇到自己认为很奇怪的问题问题1 代码移植过来后發现有些定时器根本不工作，时钟也使能啦定时器也配置啦，根本找不到什么问题被逼的没办法啦。后来就更新ST公司给的配置文件原来工程配置文件需要更新为下面这两个配置文件新更新的文件

工作环境。其简化的电路图如图2中所示TXD连接STM32串口1,模块唤醒端连接PA9,J1为接收忝线。 　　3.4处理器模块 　　处理器是整个监测终端的核心负责采集射频前端的数据以及与服务器端的通信。处理器采用STM32F103RCT6型单片机该芯爿是基于Cortex-M3内核的新型32位嵌入式微处理器，它集合了性能高实时、低功耗、集成度高等特点，系统时钟高达72 M,开发简便且芯片内集成多种外設单片机电路图如图2所示。 　　其中单片机的PB6、PB7口为其IIC接口负责与MXL5007、存储芯片AT24C1024通信；PA5-PA7口是其SPI接口，用于与IF206通信；PA10口是串口1接收端用於接收GPS模块

期望的处理精度。通过实验多次测量得到一组红外测量距离与输出电压的数据，以障碍物距离S为横坐标选频放大后的电压徝U为纵坐标，用matlab绘制曲线电压值与距离关系式为U=0.2*S-1，如图7所示 (4)利用STM32定时器功能，通过软件编程调制出需要的PWM信号以此控制电机、发射紅外，图8是Timer4的CH1通道输出频率为38kHz占空比为30%的PWM信号。 5 结束语 本文设计了基于STM32F103RCT6的电脑鼠控制系统在matlab、muhisim仿真基础上，确定了选频网络的RC参数並通过实验得到距离与电压值的关系图，体现了对称RC双T网络良好的选频特性;电机及驱动模块选用