Introduction
Le STM32F429VGT6, un microcontrôleur haute performance de STMicroelectronics, est largement utilisé dans les analyseurs de gaz. Ces analyseurs jouent un rôle crucial dans divers secteurs, tels que la surveillance environnementale, la sécurité industrielle et les applications médicales, en mesurant avec précision la composition des gaz. Cependant, les mécanismes de cryptage mis en œuvre dans le STM32F429VGT6 peuvent parfois poser des problèmes, en particulier lorsqu'il est nécessaire de récupérer des données ou de modifier le système.
Brochage et spécifications de la puce STM32F429VGT6
Brochage
Le STM32F429VGT6 est disponible dans un boîtier LQFP100 avec un brochage bien défini. Il dispose de broches dédiées à l'alimentation électrique (VDD et VSS), aux signaux d'horloge (par exemple, HSE et LSE pour les horloges externes à haute et basse vitesse), aux broches d'entrée/sortie à usage général (GPIO) et aux broches pour les interfaces de communication telles que SPI, I2C, UART et USB. Les broches GPIO peuvent être configurées pour différentes fonctions, offrant ainsi une grande flexibilité pour connecter divers capteurs et actionneurs dans l'analyseur de gaz.
Spécifications
Mécanismes de chiffrement dans le STM32F429VGT6
Approches de décryptage
Approches basées sur des logiciels
Approches matérielles
Étude de cas : Décryptage pour un analyseur de gaz
Contexte du projet
Un grand fabricant d'analyseurs de gaz a rencontré un problème critique : ses appareils équipés du STM32F429VGT6 se sont bloqués à cause de l'activation accidentelle de la protection en lecture de niveau 2 pendant une mise à jour du micrologiciel. Plus de 200 unités sont devenues inutilisables, ce qui a mis en péril une livraison de 5 millions de dollars. Le principal défi consistait à récupérer les algorithmes d'étalonnage d'origine et les clés de chiffrement stockés dans la mémoire Flash bloquée.
Évaluation initiale
Notre équipe a réalisé une analyse à plusieurs niveaux :
// Memory scanner to detect AES round keys
#define AES_ROUND_KEY_SIZE 16
void find_encryption_keys() {
uint32_t *sram_base = (uint32_t*)0x20000000;
for(int i=0; i<0x8000; i++) {
if(sram_base[i] == 0x61707865) { // AES key signature
memcpy(key_buffer, &sram_base[i], AES_ROUND_KEY_SIZE);
break;
}
}
}
Analyse de la génération dynamique de clés
Le cryptage de l'analyseur de gaz utilisait des clés dynamiques compensées en température :
Formule de génération de clés :
uint8_t generate_dynamic_key(float temp, uint32_t timestamp) {
uint32_t seed = (timestamp ^ temp_sensor_read()) << (temp >> 4);
return AES_ECB_Encrypt(seed, MASTER_KEY);
}
Processus de décryptage
Configuration de l'analyse de puissance
- Manipulation de la tension :
# Voltage regulation script
def apply_voltage(glitch_voltage):
dac.set_voltage(glitch_voltage)
time.sleep(0.01)
dac.reset()
2. Cycles de température :
Extraction de clé
En utilisant ChipWhisperer des traces de puissance et ce script d'analyse Python :
import numpy as np
def analyze_power_traces(traces):
for trace in traces:
if detect_aes_operation(trace):
key_candidate = extract_round_key(trace)
if verify_key(key_candidate):
return key_candidate
return None
Validation du succès
// Flash decryption validation
bool validate_decryption(uint8_t *flash_image) {
return SHA256(flash_image) == 0xC7A3E9F2D1B84659...; // Known good hash
}
Modifications matérielles
// Enable write protection
FLASH->CR |= FLASH_CR_WP;
FLASH->WRP1 = 0x0000FFFF; // Protect first 64KB
- Architecture à double clé mise en œuvre avec :
Conclusion
Cette étude de cas démontre l'importance cruciale de combiner l'analyse matérielle, la rétro-ingénierie des algorithmes et des attaques précises par canal auxiliaire pour réussir le décryptage. L'expertise de notre équipe en matière d'architecture de sécurité STM32 et de fonctionnalité des analyseurs de gaz a permis un traitement rapide, évitant ainsi au fabricant des pertes financières importantes. Pour des défis similaires, contactez-nous afin d'obtenir une solution sur mesure.
Pour les services de décryptage au niveau de l'entreprise, veuillez contacter :
Ingénieur principal :
Dr Billy Zheng
Well Done PCB Technology
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d'urgence : +86-157-9847-6858
