STM8S105K6 Chip-Entschlüsselung: Fortgeschrittene Techniken zur Wiederherstellung älterer Systeme

Inhaltsverzeichnis

Als leitender Reverse Engineer bei Well Done Technology habe ich kürzlich eine Mission zur Entschlüsselung von STM8S105K6-Mikrocontrollern geleitet, die in Sensoren kritischer Infrastrukturen eingebettet sind. Diese Fallstudie beschreibt unseren technischen Ansatz zur Umgehung der Sicherheitsfunktionen unter Beibehaltung der Systemintegrität.

Einführung

Der STM8S105K6 (32 KB Flash, 16 MHz 8-Bit-Kern) ist ein Arbeitstier in älteren Industriesystemen. Seine Kombination aus Leseschutz (Stufe 2) und benutzerdefinierter Verschlüsselung stellte jedoch eine erhebliche Hürde dar, als unser Kunde mit der ungeplanten Veralterung seines Sensornetzwerks konfrontiert war. Dieses Dokument beschreibt unsere erfolgreiche Entschlüsselungsmethode.

Chip-Spezifikationen und Sicherheitsmerkmale

Wichtige Parameter

ParameterValue
ArchitectureSTM8S (8 - bit)
Memory32KB Flash / 2KB SRAM
ADC Resolution10 - bit
Security LevelsRead Protection (Level 2)
EncryptionProprietary XOR Scheme

Kritische Pins für Angriffe

Pin LocationPin Details
Left Side (Pins 1 - 20)1 - PC7 • 2 - PC8 • 3 - PC9 • 4 - PC10 • 5 - PC11
6 - BOOT1 • 7 - PH3 • 8 - PH2 • 9 - VDD • 10 - VSS
11 - PA0 • 12 - PA1 • 13 - PA2 • 14 - PC3 • 15 - PC2
16 - PC1 • 17 - PC0 • 18 - NRST • 19 - PH1 • 20 - PH0

Sicherheitsanalyse

Schutzmechanismen

Leseschutz:
				
					// Protection configuration
FLASH->CR2 |= FLASH_CR2_LP; // Level 2 protection
FLASH->OPTR |= FLASH_OPTR_RDP; // Read protection enable
				
			
Benutzerdefinierte Verschlüsselung:
				
					void encrypt_data(uint8_t *data, uint16_t len) {
    uint8_t key = get_hardware_id();
    for(int i = 0; i < len; i++) {
        data[i] ^= key;
    }
}
				
			

Entschlüsselungsstrategie

Software-Reverse-Engineering

Speicherauszugsanalyse:

				
					# Python script for XOR key detection
def find_xor_key(encrypted_data):
    for key_candidate in range(256):
        decrypted = bytes([b ^ key_candidate for b in encrypted_data])
        if b'INIT' in decrypted:
            return key_candidate
    return None
				
			

Hardware-Angriff einrichten

Spannungsstörungs-Parameter:

				
					// Glitch generation code
void apply_glitch() {
    DAC->DHR12R1 = 0x0000; // Initial voltage
    delay_us(100);
    DAC->DHR12R1 = 0x03FF; // Glitch voltage
    delay_us(50);
    DAC->DHR12R1 = 0x0000;
}
				
			

Fallstudie: Wiederherstellung eines Sensornetzwerks

Herausforderung

  • System: Über 500 Umweltsensoren mit STM8S105K6
  • Problem: Hersteller – gesperrte Firmware verhindert Sicherheitsupdates
  • Ziel: Wiederherstellung der Sensorkalibrierungsalgorithmen

Technische Ausführung

Wiederherstellungsablauf für Schlüssel:

Encrypted Flash Data Recovery Workflow – Dump Checksum Analysis XOR Key Brute force Calibration Data Recovery
Encrypted Flash Data Recovery Workflow – Dump, Checksum Analysis, XOR Key Brute-force & Calibration Data Recovery

Validierungsskript:

				
					bool validate_calibration() {
    uint16_t checksum = calculate_checksum(calibration_data);
    return checksum == *(uint16_t*)(FLASH_BASE + 0x7FFE);
}
				
			

Strategien zur Schadensminderung

Verbesserte Sicherheit

				
					// Dual - key implementation
void secure_keygen() {
    uint8_t temp = ADC1->DR;
    uint16_t rtc = RTC->CNTH << 16 | RTC->CNTL;
    session_key = crc16((uint8_t*)&rtc, sizeof(rtc)) ^ temp;
}
				
			

Prozessverbesserungen

  1. Zwei-Faktor-Authentifizierung für Firmware-Updates
  2. Speicherverschlüsselung während der Laufzeit
  3. Dynamische Schlüsselrotation alle 24 Stunden

Fazit

Dieses Projekt zeigt, dass gezielte Angriffe, die Softwareanalyse und Hardware-Glitching kombinieren, selbst hochentwickelte 8-Bit-Mikrocontroller-Sicherheitssysteme überwinden können. Die wiederhergestellte Firmware ermöglichte es unserem Kunden, sein Sensornetzwerk zu modernisieren und gleichzeitig modernste Sicherheitsprotokolle zu implementieren.
 
Für Entschlüsselungsdienste auf Unternehmensebene wenden Sie sich bitte an:
Billy Zheng Principal Engineer of Well Done PCB Technology

Chefingenieur:
Dr. Billy Zheng
Well Done PCB Technology
billy@reversepcb.com
Notfall-Support: +86-157-9847-6858

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