使用NEC单片机保护您的设计

1、使用nec单片机保护您的设计如今，一款新产品刚推出不久，市场上往往就会浮现仿冒的产品，给先期研发的企业和个人造成学问产权的侵害和经济利益的伤害。作为工程师，在产品设计初期应当尽量考虑到产品被抄袭的可能，挑选一款具有良好保密性的并对单片机系统举行加密设计，防止竞争对手的抄袭。破解单片机程序的办法对单片机内的程序窃取主要有两种办法：侵入式和非侵入式。侵入式的办法是破坏芯片的封装，并利用测试设备、显微镜和微定位器等仪器找到芯片内庇护熔丝的位置并将其擦除，使其变成未经加密的芯片，然后用编程器将程序读出，或者挺直将探针放在芯片内部上读出存储器中的程序。非侵入式的办法是利用芯片设计或芯片编程时序中的某些漏

2、洞对芯片举行解密，例如针对早期的at89c系列芯片在擦除操作时序设计上的漏洞，用法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，从而使加密的单片机变成没加密似的，然后利用一般编程器就可读出片内的程序了。可以看到，用法侵入式的解密办法需要用法昂贵的设备，并且需要花费较长的时光，其解密成本较高；而用法非侵入式的解密办法需要的设备相对较便宜，只要能找出芯片设计中的漏洞就有可能实现解密，但是需要解密者有浓厚的专业学问。图1：nec 78k系列单片机的保密功能。nec单片机的保密设计理论上来说，单片机的程序不行能做到百分之百的保密，对单片机程序举行加密只是为了提高破解成本。当一个产品

3、的破解成本高到和自主设计一个相同产品的成本相当的时候，便没人会有爱好破解此产品。产品设计中，为了避开增强外围硬件从而增强产品成本，产品软件的保密通常主要依赖所选用单片机的保密性来保证，因此选用一款保密性良好的单片机来提高抄袭者的破解成本就显得尤为重要。nec（日电）在其flash型的78k系列单片机中设计了充沛的庇护措施来保证单片机程序代码的平安。通常除了开发者的缘由外，单片机程序目标文件的泄露无外乎三个缘由：1.量产时程序烧写过程中目标文件被窃取；2.产品上市后被窃密者拿到，利用侵入式或非侵入式的办法猎取单片机内的目标文件；3.用法bootloader程序通过串口、can接口等举行产品现场升

4、级时应用程序目标文件被窃取。图2：量产编程器的加密设置。量产编程时的程序保密第三方为nec设计的量产编程器fl-g03可以支持对8片芯片的同时烧写。开发工程师用法128位密钥将原始hex文件加密，并将该密钥固化到编程中用于烧写时的解密，工程师还可在编程器上设置烧写芯片的数量限制，然后将编程器和加密过的hex文件提供应程序烧写人员。这样避开了其它人员接触原始hex文件，且最多只能烧写设定数量的芯片。图3：即使保密位被破坏也无法读出程序。防止侵入式和非侵入式的程序窃取侵入式的破解办法可以将加密过的芯片变成非加密的芯片，然后用编程器读出程序，固然也可以用探针从芯片内部总线读取程序，但这样做的成本相当

5、之高；非侵入式的破解办法最后普通都要通过编程器将程序读出。nec的78k系列单片机没有program read功能，因此无法利用编程器将程序读出。（注：用编程器给芯片编程时的校验功能并不是将程序读出来举行校验，而是编程器将数据送给芯片，由芯片内核自立完成与存储区数据的比较，然后将比较结果返回给编程器）。图4：用法加密的目标文件举行现场升级。产品现场升级时的程序保密假如单片机程序设计者用法了bootloader功能，则可以在产品售出后便利地通过串口等通讯口对单片机程序举行升级，但是这也给窃密者留下了可乘之机，新版本的应用程序目标文件有可能被泄露。解决方法是设计者将应用程序的目标文件按自定义的某种

6、算法举行加密，并将解密算法放在bootloader程序中。升级的时候bootloader程序对目标文件举行解密，然后写入目标flash区。这可以避开原始的目标文件泄露出去。防止芯片程序被意外擦除或改写除了上面谈到的防止程序被泄露或破解的措施外，78k系列单片机还实行了多项措施来保证程序不会被意外擦除或者改写。78k系列单片机可以在编程时通过编程软件对flash举行如下平安设置：1. 禁止全片擦除操作。2. 禁止块擦除操作。3. 禁止写操作。4. 禁止改写boot cluster0区。这些设置可以禁止通过编程器对芯片举行擦除和写入操作，但是芯片内的用户程序仍然可以对flash区举行擦除和写入操作。一旦设置了“禁止全片擦除操作”后，芯片内的程序将不行再被擦除和改写，此设置也无法再被取消。各项平安设置与操作指令的关系见表1。表1: 各项平安设置与操作指令的关系。结语ne