Introdução
O STM32F429VGT6, um microcontrolador de alto desempenho da STMicroelectronics, é amplamente utilizado em analisadores de gás. Esses analisadores desempenham um papel crucial em vários setores, como monitoramento ambiental, segurança industrial e aplicações médicas, medindo com precisão a composição dos gases. No entanto, os mecanismos de criptografia implementados no STM32F429VGT6 podem, às vezes, representar desafios, especialmente quando é necessária a recuperação de dados ou a modificação do sistema.
Pinagem e especificações do chip STM32F429VGT6
Pinagem
O STM32F429VGT6 vem em um pacote LQFP100 com uma pinagem bem definida. Possui pinos dedicados à alimentação (VDD e VSS), sinais de clock (por exemplo, HSE e LSE para clocks externos de alta e baixa velocidade), pinos de entrada/saída de uso geral (GPIO) e pinos para interfaces de comunicação como SPI, I2C, UART e USB. Os pinos GPIO podem ser configurados para diferentes funções, proporcionando flexibilidade na conexão de vários sensores e atuadores no analisador de gás.
Especificações
Mecanismos de criptografia no STM32F429VGT6
Abordagens de descriptografia
Abordagens baseadas em software
Abordagens baseadas em hardware
Estudo de caso: Descriptografia para um analisador de gás
Contexto do projeto
Um fabricante líder de analisadores de gás enfrentou um problema crítico: seus dispositivos equipados com STM32F429VGT6 ficaram bloqueados devido à ativação acidental da proteção de leitura de nível 2 durante uma atualização de firmware. Isso tornou mais de 200 unidades inoperantes, ameaçando um prazo de entrega de US$ 5 milhões. O principal desafio era recuperar os algoritmos de calibração originais e as chaves de criptografia armazenadas na memória Flash bloqueada.
Avaliação inicial
Nossa equipe realizou uma análise em várias camadas:
// 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;
}
}
}
Análise dinâmica da geração de chaves
A criptografia do analisador de gás utilizava chaves dinâmicas com compensação de temperatura:
Fórmula de geração de chaves:
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);
}
Processo de descriptografia
Configuração da análise de potência
- Manipulação de tensão:
# Voltage regulation script
def apply_voltage(glitch_voltage):
dac.set_voltage(glitch_voltage)
time.sleep(0.01)
dac.reset()
2. Ciclo de temperatura:
Extração de chaves
Usando ChipWhisperer traços de energia e este script de análise 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
Validação do sucesso
// Flash decryption validation
bool validate_decryption(uint8_t *flash_image) {
return SHA256(flash_image) == 0xC7A3E9F2D1B84659...; // Known good hash
}
Modificações de hardware
// Enable write protection
FLASH->CR |= FLASH_CR_WP;
FLASH->WRP1 = 0x0000FFFF; // Protect first 64KB
- Arquitetura de chave dupla implementada com:
Conclusão
Este estudo de caso demonstra a importância crítica de combinar análise de hardware, engenharia reversa de algoritmos e ataques precisos de canal lateral para uma descriptografia bem-sucedida. A experiência da nossa equipe em arquitetura de segurança STM32 e funcionalidade de analisador de gás permitiu uma resposta rápida, poupando o fabricante de uma perda financeira significativa. Para desafios semelhantes, entre em contato conosco para obter uma solução personalizada.
Para serviços de descriptografia de nível empresarial, entre em contato com:
Engenheiro principal:
Dr. Billy Zheng
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billy@reversepcb.com Suporte
de emergência: +86-157-9847-6858
