单片机软件加密算法

① DES和AES算法的比较，各自优缺点有哪些

一、数据加密标准不同

1、DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。

其中Key为7个字节共56位，是DES算法的工作密钥；Data为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。

2、AES的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥的长度最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。

因此AES的密钥长度比DES大， 它也可设定为32比特的任意倍数，最小值为128比特，最大值为256 比特，所以用穷举法是不可能破解的。

二、运行速度不同

1、作为分组密码，DES的加密单位仅有64位二进制，这对于数据传输来说太小，因为每个分组仅含8个字符，而且其中某些位还要用于奇偶校验或其他通讯开销。处理速度慢、加密耗时

2、AES对内存的需求非常低，运算速度快，在有反馈模式、无反馈模式的软硬件中，Rijndael都表现出非常好的性能。

三、适用范围不同

1、数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。DES在安全上是脆弱的，但由于快速DES芯片的大量生产，使得DES仍能暂时继续使用，为提高安全强度，通常使用独立密钥的三级DES

2、AES 适用于8位的小型单片机或者普通的32位微处理器,并且适合用专门的硬件实现，硬件实现能够使其吞吐量（每秒可以到达的加密/解密bit数）达到十亿量级。同样，其也适用于RFID系统。

② 很多软件都需要狗来启动，那狗是啥玩意工作原理是什么

"狗"也就是俗称的"加密狗",也就是起到保险的作用,现在很多游戏GM都卖加密狗了,为了保护帐号,下面是它的一些使用功能.
"加密狗"是一种插在计算机并行口上的软硬件结合的加密产品。一般都有几十或几百字节的非易失性存储空间可供读写，现在较新的狗内部还包含了单片机。软件开发者可以通过接口函数和软件狗进行数据交换（即对软件狗进行读写），来检查软件狗是否插在并行口上；或者直接用软件狗附带的工具加密自己EXE文件（俗称"包壳"）。这样，软件开发者可以在软件中设置多处软件锁，利用软件狗做为钥匙来打开这些锁；如果没插软件狗或软件狗不对应，软件将不能正常执行。
加密狗通过在软件执行过程中和加密狗交换数据来实现加密的.加密狗内置单片机电路(也称CPU)，使得加密狗具有判断、分析的处理能力，增强了主动的反解密能力。这种加密产品称它为"智能型"加密狗.加密狗内置的单片机里包含有专用于加密的算法软件，该软件被写入单片机后，就不能再被读出。这样，就保证了加密狗硬件不能被复制。同时，加密算法是不可预知、不可逆的。加密算法可以把一个数字或字符变换成一个整数，如DogConvert(1)=17345、DogConvert(A)=43565。下面，我们举个例子说明单片机算法的使用。 比如一段程序中有这样一句：A=Fx(3)。程序要根据常量3来得到变量A的值。于是，我们就可以把原程序这样改写：A=Fx(DogConvert(1)-12342)。那么原程序中就不会出现常量3，而取之以DogConvert(1)-12342。这样，只有软件编写者才知道实际调用的常量是3。而如果没有加密狗，DogConvert函数就不能返回正确结果，结果算式A=Fx(DogConvert(1)-12342)结果也肯定不会正确。这种使盗版用户得不到软件使用价值的加密方式，要比一发现非法使用就警告、中止的加密方式更温和、更隐蔽、更令解密者难以琢磨。此外，加密狗还有读写函数可以用作对加密狗内部的存储器的读写。于是我们可以把上算式中的12342也写到狗的存储器中去，令A的值完全取决于DogConvert()和DogRead()函数的结果，令解密难上加难。不过，一般说来，加密狗单片机的算法难度要低于一些公开的加密算法，如DES等，因为解密者在触及加密狗的算法之前要面对许多难关

③ 51单片机的加密如何使用原理是是什么

AT89cxx加密原理
单片机解密简单就是擦除单片机片内的加密锁定位。由于AT89C系列单片机擦除操作时序设计上的不合理。使在擦除片内程序之前首先擦除加密锁定位成为可能。AT89C系列单片机擦除操作的时序为：擦除开始---->擦除操作硬件初始化（10微秒）---- >擦除加密锁定位（50----200微秒）--->擦除片内程序存储器内的数据（10毫秒）----->擦除结束。如果用程序监控擦除过程,一旦加密锁定位被擦除就终止擦除操作,停止进一步擦除片内程序存储器,加过密的单片机就变成没加密的单片机了。片内程序可通过总线被读出。对于 AT89C系列单片机有两种不可破解的加密方法。
一、永久性地破坏单片机的加密位的加密方法。简称OTP加密模式。
二、永久性地破坏单片机的数据总线的加密方法。简称烧总线加密模式。
一、OTP加密模式原理
这种编程加密算法烧坏加密锁定位（把芯片内的硅片击穿）,面不破坏其它部分,不占用单片机任何资源。加密锁定位被烧坏后不再具有擦除特性, 89C51/52/55有3个加密位进一步增加了加密的可靠性。一旦用OTP模式加密后,单片机片内的加密位和程序存储器内的数据就不能被再次擦除, 89C51/52/55单片机就好象变成了一次性编程的OTP型单片机一样。如果用户程序长度大于89C51单片机片内存储器的容量,也可使用OPT模式做加密,具体方法如下：
1、按常规扩展一片大容量程序存储器,如27C512（64K）。
2、把关键的程序部分安排在程序的前4K中。
3、把整个程序写入27C512,再把27C512的前4K填充为0。
4、把程序的前4K固化到AT89C51中,用OPT模式做加密。
5、把单片机的EA脚接高电平。
这样程序的前4K在单片机内部运行,后60K在片外运行。盗版者无法读出程序的前4K程序,即使知道后60K也无济于事。
二、炼总线加密模式原理
因为单片机片内的程序代码最终都要通过数据总线读出,如果指导单片机的数据总线的其中一条线永久性地破坏,解密者即使擦除了加密位,也无法读出片内的程序的正确代码。89C1051/2051的数据总线为P1口烧总线模式烧坏89C2051的P1.0端口,原程序代码为02H、01H、00H。读出的数据则为03H,01H,00H。其中最低位始终为1,读出的程序代码显然为错码。这种加密模式用于加密89C1051/2051单片机。缺点是占用单片机的资源。开发设计人员在设计单片机硬件系统时只要预留出口线P1.0不用,以后就可用烧总线模式对单片机加密。

④ 寻找超低功耗单片机，要求能提供硬件加密功能，支持AES 和 MD5 加密算法。

Freescale的MK60DN512VLL10 提供mmCAU硬件加密单元，可以支持DES, 3DES, AES, MD5, SHA-1, and SHA-256加密算法。这款单片机主频是100MHz，所以完全满足加密解密速度要求。

⑤ 加密IC的加密原理

LKT4100防盗版芯片真正对用户的软件代码和重要数据提供了全方位、高安全度的保护。其加密原理为一种全新的、可信的软件保护模型，工作原理：在这套加密保护方案中，单片机内部应用软件的关键的代码和数据被安全地移植到LKT4100防盗版芯片的硬件中保护起来。在需要使用时，应用软件可以通过功能调用引擎指令运行硬件中的关键代码和数据并返回结果，从而依然可以完成整个软件全部的功能。由于这些代码和数据在单片机端没有副本存在，因此解密者无从猜测算法或窃取数据，从而极大程度上保证了整个软件系统的安全性。这种加密方案是目前理论上最安全的加密方案。简言之，LKT4100防盗版芯片提供了一套可信的解决方案，从理论上保证软件加密的安全。
LKT4100防盗版芯片是目前全球硬件版权保护领域中第一款采用智能卡（Smart Card）技术嵌入程序代码运行的硬件加密芯片。自LKT4100加密芯片引入硬件版权保护行业以来，超过1000家硬件开发以及方案开发提供商采用了这项先进技术，累计销量已经突破5000万片。
软硬件开发商可以把自己软件中一部分算法和代码下载到芯片中运行。用户采用标准C语言， 编写操作代码。编译并下载到智能芯片中。在软件实际运行过程中，通过调用函数方式运行智能芯片内的程序段，并获得运行结果，并以此结果作为用户程序进一步运行的输入数据。LKT4100防盗版芯片成了软件产品的一部分。从根本上杜绝了程序被破解的可能。LKT4100防盗版芯片能有效保护自有软件的知识产权，维护自身的经济利益，有效避免软件盗版。

⑥ 单片机软件加密程序是否可以进行芯片解密

1，如果板子上有外部存储器，可以先编写一个程序，利用算法把id计算得到一些值存入外部存储器，然后再烧写真正的程序，真正的程序去校验外部存储器的数据是否合法即可

2，利用板子上按键组合，或是上电按住某些键，程序在这个时候利用算法把id计算得到一些值存入程序区(stm8为EE区)，程序运行时去验证程序区数据是否正确

3，轩微编程器有软件加密的功能，编程器会读芯片id，根据算法直接改写缓冲区，达到软件加密的作用

4，读出的id通过一定算法，例如异或加上一个数，得到的数据存入flash(只运行一次，运行后标志位也存入flash),下次读到这个标志位，就不运行这个程序。

四、做软件加密时注意
1，不要在程序中直接出现id地址，例如STM32:1FFFF7E8 1FFFF7EC 1FFFF7F0 STM8: 0x4865~0x4870
2, 利用校验和或是crc对程序区进行校验，防止改程序

⑦ 单片机二级加密怎么设置

程序写保护

这种方法是最常见，也是最简单的一种。现在的MUC基本都有写保护功能，但是这种容易被人破解。

烧断数据总线

这个方法听起来不错，但有损坏的风险，同样也能破解。

软件加密

是一些防止别人读懂程序的方法，单一的这种方法不能防止别人全盘复制，须配合其他的加密算法。

添加外部硬件电路的加密方法

这个方法效果看起来比较好，但会增加成本。

芯片打磨改型

这个方法改了型号能误导，但同时也增加成本，解密者一般也能分析出来。

通过通过联网加序列号加密

通过连接网络，在你的MCU中生成一个唯一的随机长序列号，并加入复杂的特种算法，或加入你们重新编码的企业信息在里面，每个芯片内不同，复制者只能复制到一个序列号。

通过MCU唯一的标识加密

以前很多MCU没有唯一标识码，现在的很多MCU都具有唯一标识码了。

这个方法比较好，简单省事，能很好的防止复制。

读保护 + 唯一ID加密

使用读保护 + 唯一ID的加密是最常用的一种方法，也是推荐大家使用的一种方法。

唯一ID
现在正规的芯片，每颗出厂的时候都带了一个唯一标识码，这个号码是唯一不重复的，比如STM32的就使用96位作为唯一ID。

和我们每个人的身份证号码一样，现在刚出生的婴儿，上户的时候就给他一个身份证号，那么每个芯片一生产出来，也就具备了这个身份证号。
加密原理

读保护就不用说了，增加被破解难度。
使用唯一ID加密的方法很多，这里说一种简单的方法：出厂时程序读取唯一ID并保存在一个位置，以后程序执行之前，要读取并匹配这个唯一ID，一致才执行程序。
当然，这种方法是最基础的原理，但也存在被破解的风险。所以，存储的数据，以及读取验证这两个地方需要进一步添加一些算法。
这样操作之后，即使别人读取了你的程序，也是无法正常执行。

⑧ 如果单片机程序是加密的怎样解密

单片机解密的常用方法及如何应对单片机解密
单片机解密的常用方法及应对单片机芯片解密的方法如下

单片机芯片的解密方法如下，其实,一般的人也还是破解不开的，能破解的单片机都是小芯片/小程序（直接说就是模仿其功能而新开发新程序）或解密成本比开发还高，只要用以下几种解密方法来设计产品：
1：让原芯片厂家将芯片的封装脚位全部调换；
2：将HTXXXX的印字印为MDTXXXX的，将PICXXX的印为ATXXXX.......。
3：使用四层板（故意多走一些线);
4:用环氧树脂 酶（xxx酶：可增加硬度，如将其弄开后芯片就报废了）将测试好的线路板密封上；
5：将芯片的程序里加入芯片保护程序，EMXXX如2脚有电压输入时就将所有芯片的内容清除......；
6：最好使用裸片来做产品；
7:将部分端口用大电流熔断......。
8：一般单片机解密也是犯法的，现在国家也正在打击这些人，如盗版光蝶；软件；书.....；查到都要罚款及判刑的，在欧盟抓到就发几十万到几十亿欧元。

摘要：介绍了单片机程序解密的常用方法，重点说明了侵入型攻击／物理攻击单片机解密方法的详细步骤，最后，从应用角度出发，提出了对付单片机解密的几点建议。
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1 引言

单片机（Microcontroller）一般都有内部ROM/EEPROM/Flash供用户存放程序。为了防止未经授权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，以保护单片机片内程序。如果在编程时单片机加密锁定位被使能（锁定），就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就是所谓拷贝保护或者说锁定功能。事实上，这样的保护措施很脆弱，很容易被破解。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。因此，作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中有数，才能有效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出来的产品被人家一夜之间仿冒的事情发生。

2 单片机攻击技术

目前，攻击单片机主要有四种技术，分别是：

（1）软件攻击

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。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期Atmel AT89 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，使用自编程序在擦除加密锁定位后，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内程序。

（2） 电子探测攻击

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拟特性，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相应变化。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。

（3）过错产生技术

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。时钟瞬态跳变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。

（4）探针技术

该技术是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两类，一类是侵入型攻击（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几周时间才能完成。所有的微探针技术都属于侵入型攻击。另外三种方法属于非侵入型攻击，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好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。

3 侵入型攻击的一般过程

侵入型攻击的第一步是揭去芯片封装。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。第二种方法除了需要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。

芯片上面的塑料可以用小刀揭开，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的条件下进行，因为水的存在可能会侵蚀已暴露的铝线连接。

接着在超声池里先用丙酮清洗该芯片以除去残余硝酸，然后用清水清洗以除去盐分并干燥。没有超声池，一般就跳过这一步。这种情况下，芯片表面会有点脏，但是不太影响紫外光对芯片的操作效果。

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连线跟踪进去，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。操作时应用不透明的纸片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。对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连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面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。

还有一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，因此，只要切断从保护熔丝到其它电路的某一根信号线，就能禁止整个保护功能。由于某种原因，这根线离其它的线非常远，所以使用激光切割机完全可以切断这根线而不影响临近线。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，但由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广泛，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，并通过修改熔丝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。

4 应对单片机解密的几点建议

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攻破。所以，在用单片机做加密认证或设计系统时，应尽量加大攻击者的攻击成本和所耗费的时间。这是系统设计者应该始终牢记的基本原则。除此之外，还应注意以下几点：

（1）在选定加密芯片前，要充分调研，了解单片机解密技术的新进展，包括哪些单片机是已经确认可以解密的。尽量不选用已可解密或同系列、同型号的芯片。

（2）尽量不要选用MCS51系列单片机，因为该单片机在国内的普及程度最高，被研究得也最透。

（3）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难度。

（4）选择采用新工艺、新结构、上市时间较短的单片机，如ATMEL AVR系列单片机等。

（5）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。

（6）如果条件许可，可采用两片不同型号单片机互为备份，相互验证，从而增加破解成本。

（7）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。

当然，要想从根本上防止单片机解密，程序被盗版等侵权行为发生，只能依靠法律手段来保障。