歡迎您訪問鄭州興邦電子股份有限公司官方網(wǎng)站!
阿里巴巴誠信通企業(yè)
全國咨詢熱線:40000-63966
興邦電子,中國水控機(jī)第一品牌

聯(lián)系興邦電子

全國咨詢熱線:40000-63966

售后:0371-55132951/55132952

工廠:河南省 鄭州市 高新區(qū)蓮花街電子電器產(chǎn)業(yè)園

高端智能卡芯片內(nèi)核的加密芯片安全性分析

文章出處:http://m.overnightmodel.com 作者:中國一卡通網(wǎng) 收編   人氣: 發(fā)表時(shí)間:2011年09月01日

[文章內(nèi)容簡介]:隨著國內(nèi)盜版破解方面的日益猖獗,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品開發(fā)商的利益,從技術(shù)角度保護(hù)開發(fā)商產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)已經(jīng)越來越重要了。

    一、概述

    隨著國內(nèi)盜版破解方面的日益猖獗,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品開發(fā)商的利益,從技術(shù)角度保護(hù)開發(fā)商產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)已經(jīng)越來越重要了。

    而市面上大批形形色色的加密芯片很多,到底哪些加密芯片才能起到加密保護(hù)作用呢?目前市面上主要流行幾大類加密芯片:

    第一種是邏輯加密芯片,這種芯片一般是由一個(gè)EEPROM加上外圍邏輯電路,通過簡單的ID號或者邏輯認(rèn)證口令進(jìn)行保護(hù)認(rèn)證,這種芯片的特點(diǎn)就是便宜,開發(fā)也最簡單,但破解難度最低,目前深圳華強(qiáng)北破解這種芯片基本可以做到立等可取,破解費(fèi)用在150元到幾百元不等,非常簡單。這種芯片一般用于對盜版沒什么壓力,只是為了加一個(gè)保護(hù)的樣子,或者基本沒什么利潤的產(chǎn)品。

    第二種是帶有固定算法,采用比對認(rèn)證模式的加密芯片,這種芯片相對于上面那種芯片復(fù)雜點(diǎn),但由于采用的是比對模式,就算線路上傳送的是隨機(jī)數(shù)或者被加密的隨機(jī)認(rèn)證碼,但并沒有能起到多高的保護(hù)作用,因?yàn)楸槐Wo(hù)的CPU中的程序是完整的,跟加密芯片直接只是存在著若干孤立的比對點(diǎn),而當(dāng)盜版商去破解這個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候,不會去破解加密芯片,而是直接破解CPU獲得全部的代碼,然后跳過所有比對點(diǎn)。這樣就完成了破解。這種固定算法比對模式的加密芯片開發(fā)相對也不是太難,只要按照說明書上的認(rèn)證流程開發(fā),當(dāng)然盜版商也很喜歡這樣的芯片,因?yàn)樗募用芰鞒瘫I版商也很熟悉。目前市場前幾年大賣的幾款國內(nèi)外加密芯片的破解成本已經(jīng)非常低廉,破解方法都已經(jīng)在破解圈被大家所熟悉。

    第三種加密芯片是近幾年興起的采用高端(EAL5+)智能卡芯片內(nèi)核,軟硬件開發(fā)商可以把自己軟件中一部分算法和代碼下載到芯片中運(yùn)行。用戶采用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫操作代碼。在軟件實(shí)際運(yùn)行過程中,通過調(diào)用函數(shù)方式運(yùn)行智能芯片內(nèi)的程序段,并獲得運(yùn)行結(jié)果,并以此結(jié)果作為用戶程序進(jìn)一步運(yùn)行的輸入數(shù)據(jù)。加密芯片成了軟件產(chǎn)品的一部分。而加密芯片中的程序是無法被讀取或者拷貝的,從根本上杜絕了程序被破解的可能。這種產(chǎn)品無論硬件基礎(chǔ)還是內(nèi)部操作系統(tǒng)方案,都是現(xiàn)在最先進(jìn)的,破解難度最大的。

    二、智能卡加密芯片安全性

    但并不是所有的以智能卡平臺為基礎(chǔ)的加密芯片都是最安全的,下面我就市場近期最受關(guān)注的也是目前加密芯片領(lǐng)域最高性能安全性的,凌科芯安科技(北京)有限公司的雙32位(EAL5+ 32位內(nèi)核32位操作系統(tǒng))LKT4200加密芯片的安全性做一個(gè)分析:

    高端安全性智能卡芯片主要應(yīng)用于銀行等領(lǐng)域:比如信用卡、銀 行卡,目前歐洲的銀 行卡已經(jīng)全面采用智能卡,國內(nèi)已經(jīng)定于2015年之前用智能卡全面取代目前的磁條卡。智能卡型的銀 行卡內(nèi)部帶有電子錢包、電子存折、可以存放現(xiàn)金脫機(jī)交易,所以對智能卡有極高甚至可以說是最高的安全性要求。此外還用在政府、公用事業(yè)、有線電視等領(lǐng)域的電子護(hù)照、身份證、條件接收卡等。

    目前來說可能對智能卡芯片進(jìn)行破解攻擊的人主要來自3個(gè)領(lǐng)域。

    1、 各大專業(yè)檢測、評價(jià)實(shí)驗(yàn)室:這類人員具備非常高的專業(yè)知識,擁有非常高級完善的分析設(shè)備,掌握各種芯片的內(nèi)幕知識,對于這類人員來說對智能卡芯片進(jìn)行破解攻擊需要的具備的金錢與時(shí)間條件是:至少能夠投入至少50萬歐元,3個(gè)月到半年以上時(shí)間。當(dāng)然這些是投入的基礎(chǔ),能否破解已經(jīng)破解時(shí)間還要看實(shí)際情況。
    2、 有組織的犯罪集團(tuán):這類組織一般擁有大量的資金、比較高的技術(shù)、擁有比較好的裝備、相對來說比較專業(yè),他們可以投入的金錢和時(shí)間條件是:至少能夠投入20萬-100萬歐元,幾個(gè)月到幾年以上的時(shí)間。
    3、 業(yè)余組織及學(xué)生科研活動:這類人員沒有很高的技術(shù),也基本沒有什么專業(yè)分析設(shè)備,他有比較好的公共知識(或能了解一些公司的產(chǎn)品信息),這類人員搞破解那就是純粹興趣或者為了挑戰(zhàn)什么技術(shù),他們可以投入的金錢和時(shí)間條件是:能投入1-5000歐元,幾個(gè)月還是N年,那只有天知道。

    三、常見對LKT4200加密芯片的攻擊手段

    1、侵入式攻擊
    開封
    蝕刻
    顯微鏡
    逆向工程
    機(jī)械探測
    聚焦離子束

    2、半侵入性攻擊

    ·單一故障攻擊(SFI)
    ·靜態(tài)/差分故障分析(SFA / DFA)

    正常工作范圍以外的
    ·復(fù)位· 時(shí)鐘· 供電電壓·溫度
    ·光擾動攻擊·燈閃爍· 干擾攻擊
    ·電場和磁場感應(yīng)·輻射攻擊
第1頁第2頁

    3、本地的非侵入性攻擊

    - 簡單的功率分析- 時(shí)序和波形攻擊
    - 接觸片上的電源走線(VCC,RST,I / O)
    - 電源由于電磁輻射的痕跡- 差分功耗分析
    - 多次測量- 代碼的逆向工程- 攻擊鍵

    四、LKT4200加密芯片的防護(hù)措施

    1、硬件防護(hù)措施

    - 傳感器(電壓,時(shí)鐘,溫度,光照)
    - 過濾器(防止尖峰/毛刺)
    - 獨(dú)立的內(nèi)部時(shí)鐘(讀者CLK)
    -(SFI)的檢測機(jī)制- 被動和主動盾牌
    - 膠合邏輯(難以逆轉(zhuǎn)工程師電路)- 握手電路
    - 高密度多層技術(shù)
    - 具有金屬屏蔽防護(hù)層,探測到外部攻擊后內(nèi)部數(shù)據(jù)自毀
    - 總線和內(nèi)存加密- 虛擬地址(SW =硬件地址地址!)
    - 芯片防篡改設(shè)計(jì),唯一序列號- 硬件錯(cuò)誤檢測
    - 真正的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(RNG)- 噪音的產(chǎn)生(對邊信道攻擊)
    - 預(yù)硅功率分析

    2、軟件 - 操作系統(tǒng)防護(hù)措施

    - 內(nèi)部數(shù)據(jù)不可讀取、拷貝
    - 敏感信息進(jìn)行加密(鑰匙,別針)
    - 雙重執(zhí)行的(如加密解密核查)- 校驗(yàn)-驗(yàn)證程序流
    - 不可預(yù)知的時(shí)序(如隨機(jī)NOP)
    - 不能直接訪問硬件平臺,HAL(匯編),C
    - 防止緩沖區(qū)溢出- 防止錯(cuò)誤的偏移..- 防火墻機(jī)制
    - 異常計(jì)數(shù)器- 執(zhí)行驗(yàn)證碼- 歸零的鍵和引腳

    由于LKT4200加密芯片擁有EAL5+的高安全性,可以防護(hù)3-40種攻擊措施,這里由于篇幅所限就不能一一舉出,從而可以看出,目前LKT4200無論是硬件平臺還是內(nèi)部操作系統(tǒng)在防盜版加密芯片領(lǐng)域都處于最領(lǐng)先地位。

第1頁第2頁

本文關(guān)鍵詞:智能卡,芯片,加密,內(nèi)核
回到頂部