单片机系统加密中的动态反跟踪

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1、单片机系统加密中的动态反跟踪措施　　众所周知，　有一些公司或个人专门做单片机的解密服务，另外，单片机的指令不论怎样加密最终它还要在明文的方式下才能运行，　而且解密者可以使用单片机开发系统单步调试ＲＯＭ中的程序。　当解密者了解了指令的运行过程之后，　也就获得了加密的程序，　如某些智能计价器的运算方法等，通过修改程序并仿制新的ＲＯＭ芯片，　就可以达到解密的目的。因此，对单片机的加密还要在程序的运行上进行加密处理，　也就是程序的动态加密措施。广告插播信息维库最新热卖芯片：IDT7204L25JHY57V641620HGT-6OPA340PAIRLZ24NHA3-251

2、5-5CT1745A-TBPA4506ADM1485ANRN5RZ28BA-TRLT1807CS8　　１　　程序的动态解码　　动态解码是对加密程序的指令或数荽虢卸指础？在程序运行时，　有一段指令是专门对某一区域的指令或数据代码解密，　而且当解密后的代码使用完毕，　还要将其重新加密，　使存储器中不存在完整的程序代码。　这种方法对防程序的静态分析很有效，　因为从加密程序的清单上很难看出程序的真实面目。　然而，在程序的反跟踪方面，　动态解码又有其独到之处，　在阻止带断点调试跟踪方面，　由于程序在执行之前是以密文方式出现的，　解密者很难确定断点设置的位置，　稍有

3、不慎就会因解密失败造成系统的破坏（电擦除ＥＰＲＯＭ中的数据）。下面是程序动态解码的具体例子：　　……　　ＳＵＢ１：　ＡＤＤ　Ａ，＃９４Ｈ　；虚设的程序段　　ＸＲＬ　５４Ｈ，＃１３Ｈ　　……　　ＭＯＶ　Ｒ０，＃２０Ｈ　　ＭＯＶ　Ｒ１，＃５　　ＭＯＶ　Ｒ２，＃５５Ｈ　　ＭＯＶ　ＤＰＴＲ，＃ＳＵＢ１　　ＭＯＶ　Ａ，＃００Ｈ　　ＬＯＯＰ１：　ＰＵＳＨ　Ａ　　ＭＯＶＣ　Ａ，＠Ａ＋ＤＰＴＲ　　ＸＲＬ　Ａ，Ｒ２　；异或运算　　ＭＯＶ　＠Ｒ０，Ａ　；存入实际数据　　ＰＯＰ　Ａ　　ＩＮＣ　Ａ　　ＩＮＣ　Ｒ０　　ＤＪＮＺ　Ｒ１，ＬＯＯＰ１　　……　　该程序是将ＲＡＭ地址为２０Ｈ开始

4、的数据组（设有５个）进行动态变换，　因为初始的数据组是密码形式的，　它需要在程序运行中改变，在程序的其他段中要使用改变后的数据。这里是用ＳＵＢ１程序段中的指令代码（代码为：２４Ｈ，９４Ｈ，６３Ｈ，５４Ｈ，１３Ｈ）与５５Ｈ进行动态解码，数据５５Ｈ是加密数据，它＂异或＂指令代码后得到正确的数据存入２０Ｈ开始的单元中（结果为：７１Ｈ，Ｃ１Ｈ，３６Ｈ，０１Ｈ，４６Ｈ）。为了说明动态数据解码过程，　这个例子比较简单，　实际在转入该程序段时，　可以由某些运算生成数据单元地址，　以增强程序的抗分析能力。　　２　　程序段防修改　　在加密程序中，　所设置的障碍不会只有一处。为了使

5、加密措施完善，　在一些关键地方程序的前后呼应是反破译的有效方法。　解密者为了一些目的，　必然要修改某段程序指令；而程序段防修改就是针对这种解密方法所采用的技术手段。为了达到加密程序的完整性，　可以在程序的关键处取指令或数据代码参加某种运算，　其结果作为判断程序是否被变动的依据。　下面是程序防修改的程序段：　　……　　ＳＵＢ２：　ＡＤＤ　Ａ，＃３５Ｈ　　ＳＵＢＢ　Ａ，＃０５Ｈ　　……　　ＭＯＶ　ＤＰＴＲ，＃ＳＵＢ２　　ＭＯＶ　Ｒ０，＃３０Ｈ　　ＭＯＶ　Ａ，＃１　　ＭＯＶ　Ｒ１，＃３　　ＭＯＶ　＠Ｒ０，＃２４Ｈ　；ＳＵＢ２段第一个指令代码为２４Ｈ　　ＬＯＯＰ２：　Ｐ

6、ＵＳＨ　Ａ　　ＭＯＶＣ　Ａ，＠Ａ＋ＤＰＴＲ　　ＸＲＬ　３０Ｈ，Ａ　；异或运算　　ＰＯＰ　Ａ　　ＩＮＣ　Ａ　　ＤＪＮＺ　Ｒ１，ＬＯＯＰ２　　ＭＯＶ　Ａ，３０Ｈ　　……　　ＣＪＮＥ　Ａ，＃８０Ｈ，ＥＲＲ　；结果与８０Ｈ比较　　……　　ＥＲＲ：　ＭＯＶ　Ａ，＃０　；错误出口　　……　　在ＳＵＢ２程序段，　是通过指令计算某些数据的，如收费的算法等。解密者总要修改部分指令，　达到某种目的。然而，　反解密的工作是在后面的ＬＯＯＰ２程序段中，是用到了ＳＵＢ２程序段中的指令字节（这里是用了４个字节）进行运算（这里是用＂异或＂运算），它的结果将直接影响下面程序的正确执行（正确的运

7、算结果为８０Ｈ）。如果改变该ＳＵＢ２程序段，则在ＬＯＯＰ２程序段中将程序引入歧途，　会不知不觉地走入迷途。如果在硬件设计上有电擦除ＥＥＰＲＯＭ，可以进一步将程序中的数据修改（或删除），使跟踪者造成设备的＂损坏＂，无法重新分析程序。　　上面介绍的单片机加密方法，是阻止解密者非法获得ＲＯＭ中的程序或者使ＲＯＭ中的程序无法在复制的单片机系统中运行。在实际应用中，判断程序正常运行与被跟踪运行是有很多方法的。例如，可以根据时钟计时断定某个程序段运行的时间，　以便作出不同的反应，　因为单步与连续运行在时间上是有很大差别的。另外，　对单片机的加密不能仅限于上述的一种方法，而且

8、反跟踪的方法也不能单一，