案例DS28E01典型應(yīng)用及破解方法

一直以來對于DS28E01系列的芯片解密經(jīng)常被客戶咨詢，對此我們公司工程技術(shù)部把DS28E01芯片解密，作為典型案例來向廣大客戶進(jìn)行詳細(xì)解讀。
目前我公司專業(yè)提供
1、各類軟件狗破解 如： 并口加密狗,USB加密狗,license破解; 
2、無源碼修改軟件功能、破解后軟件二次加密，并重新包裝; 
3、注冊碼破解,一次破解終身享用;
4、提供加密鎖改版服務(wù);
5、PCB抄板、生產(chǎn)、加工一條龍服務(wù)。
 
 
DS28E01一般應(yīng)用在加密保護(hù)，防止產(chǎn)品被輕易copy盜版。
 
第一種最流行的就是反匯編了，將主控芯片的代碼反編譯，然后找到加密驗(yàn)證的代碼，直接跳過去，或者給修改內(nèi)存RAM強(qiáng)制驗(yàn)證合法，這種方法很有效但是很復(fù)雜，要求破解人員對各種單片機(jī)和控制器的匯編指令，芯片構(gòu)架，加密芯片的使用方法，開發(fā)工具都很精通，還有一個(gè)就是從商業(yè)角度考慮可操作性不高，因?yàn)闆]有完成破解之前誰都無法保證能不能破解，但是先要拿到解密的機(jī)器碼，客戶要拿到機(jī)器碼就需要先出破解芯片的費(fèi)用，最后不管成功與否客戶的解密費(fèi)用都花掉了。第二種方法就是模擬驗(yàn)證時(shí)候的通信波形，慢速的可以用單片機(jī)模擬，高速的通信協(xié)議就只能用CPLD了，但是在時(shí)候這種方法之前就要做一個(gè)工作就是要讓主控芯片每次都產(chǎn)生相同的隨機(jī)數(shù)。
 
 
簡單介紹DS28E01：
DS28E01通過1條單總線與MCU通信，單總線不多說了，要求時(shí)間非常嚴(yán)格，精確到us級別。
DS28E01有四個(gè)存儲區(qū)：
數(shù)據(jù)存儲器（EEPROM）（共分4頁，每頁32個(gè)字節(jié)）
密鑰存儲器（secret）（8字節(jié)）
含有特定功能和用戶字節(jié)的寄存器頁（register page）
易失性暫存器（scratchpad）（8字節(jié)）
 
MCU通過單總線只能讀寫暫存器，而不能直接讀寫其它存儲區(qū)。
向數(shù)據(jù)存儲器寫數(shù)據(jù)、載入初始密鑰或者向寄存器頁寫數(shù)據(jù)時(shí)，先把數(shù)據(jù)寫入暫存器，然后通過相應(yīng)的命令，讓芯片自行從暫存器拷貝數(shù)據(jù)至目的地址。
 
工作原理：
芯片內(nèi)部有一個(gè)SHA-160加密模塊，參與SHA算法的為55字節(jié)特定格式的數(shù)據(jù)，
這些數(shù)據(jù)包含8字節(jié)密鑰，5字節(jié)用戶指定的隨機(jī)數(shù)，32字節(jié)EEPROM內(nèi)容，7字節(jié)ROMID，2字節(jié)固定數(shù)據(jù)(0xFF)和1字節(jié)EEPROM的地址TA1。
MCU可以讀取芯片通過SHA加密后的20字節(jié)哈希值，并與MCU自己通過同樣的算法計(jì)算出的哈希值進(jìn)行比對。
既然MCU要進(jìn)行同樣的加密操作，要么肯定要生成與芯片內(nèi)部完全相同的55字節(jié)消息，怎么得來的呢？
8字節(jié)密鑰是自己生成并寫進(jìn)去的.               ->OK
5字節(jié)隨機(jī)數(shù)是在芯片執(zhí)行SHA之前寫進(jìn)暫存器的值.   ->OK
32字節(jié)EEPROM數(shù)據(jù)，在讀回20字節(jié)哈希值之前，芯片會傳回這32字節(jié)內(nèi)容。 ->OK
7字節(jié)ROMID，可以在任何時(shí)候讀到芯片的ROMID.   ->OK
2字節(jié)固定值，看手冊可以知道   ->OK
1字節(jié)TA1，自己寫進(jìn)去的.   ->OK
 
典型應(yīng)用過程：
過程一：初始化DS28E01密鑰
初始化密鑰只在產(chǎn)品出產(chǎn)前在工廠進(jìn)行操作，只需要操作一次即可。
程序流程：
1.讀取芯片ROMID
2.通過一定的算法生成一個(gè)唯一的64位的密鑰，保證每塊主板產(chǎn)生的密鑰各不相同。
3.將密鑰寫入芯片暫存區(qū)，并讀回驗(yàn)證寫入是否正確
4.執(zhí)行芯片加載密鑰命令，讓芯片將暫存區(qū)中的64位密鑰保存至密鑰存儲區(qū)
5.完成。
 
過程二：驗(yàn)證DS28E01密鑰
驗(yàn)證密鑰是在產(chǎn)品應(yīng)用程序中進(jìn)行，每次啟動產(chǎn)品時(shí)都會驗(yàn)證DS28E01密鑰是否正確，
驗(yàn)證通過則正常運(yùn)行，驗(yàn)證不正確則通過一定手段讓產(chǎn)品工作不正常。
程序流程：
1.讀取芯片ROMID
2.通過與初始化過程中相同的算法，生成64位密鑰
3.向芯片暫存區(qū)寫入8字節(jié)隨機(jī)數(shù)（只用到其中5個(gè)字節(jié)），并讀回驗(yàn)證
4.向芯片發(fā)加密認(rèn)證命令，可以讀回32字節(jié)EEPROM數(shù)據(jù)和20字節(jié)哈希值
5.用上面讀到數(shù)據(jù)，生成55字節(jié)摘要消息，并進(jìn)行SHA1運(yùn)算
6.比較自己計(jì)算出的哈希值和從芯片讀回的哈希值是否一致
 
破解方法：
從上面的應(yīng)用過程可以看出，這里的關(guān)鍵算法是SHA1，而參與SHA計(jì)算的數(shù)據(jù)有兩份，一份在芯片內(nèi)部，我們是無法讀出的，
但是另一份卻是在MCU內(nèi)部生成的，所以只要獲取到MCU內(nèi)部生成消息的過程就完成了破解。
而其中關(guān)鍵數(shù)據(jù)是8字節(jié)的密鑰，因?yàn)檫@8字節(jié)密鑰是一般情況是綁定的ROMID和CPUID的，
因此只要能從程序中分析出密鑰生成算法就可以達(dá)到破解的目的，這個(gè)過程只是時(shí)間問題。
 
結(jié)論：
加密芯片并沒有什么卵用，再復(fù)雜的加密算法也只是增加了破解的難度，并不能從根本上解決問題。
防止產(chǎn)品被破解和盜版的唯一方法只有一個(gè)：那就是防止從產(chǎn)品中讀取到正確二進(jìn)制代碼。
可惜目前還沒有什么芯片的FLASH內(nèi)容是不能讀出來。
 
加密與解密就像矛與盾，是一對永恒的對立面，此增彼長，無窮無盡。