嵌入式軟件代碼保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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目前為止， 有些廠商采取先預(yù)先加密軟件代碼， 寫入存儲(chǔ)器中， 執(zhí)行時(shí)， 通過(guò)軟件解碼來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)代碼的保護(hù)， 但是這種方法效率低， 成本高， 實(shí)用性比較低; 現(xiàn)有的一些硬件加解密系統(tǒng)， 只能保護(hù)有限類型的NAND- Flash存儲(chǔ)器中的代碼， 并且系統(tǒng)中的密匙一旦固化就無(wú)法改變。針對(duì)這些局限性， 本文提出了一種全新的嵌入式產(chǎn)品軟件代碼保護(hù)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)適用于目前通用的基于I2C、SPI總線的EEPROM 和F lash;以及主流廠商的NAND- Flash。
1 嵌入式軟件代碼保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成
嵌入式軟件代碼保護(hù)系統(tǒng)由兩部分組成： PC 機(jī)上運(yùn)行的TDES加密軟件和硬件電路中隔離處理器與軟件代碼存儲(chǔ)器直接通路的代碼保護(hù)芯片組成， 如圖1所示。PC機(jī)上的TDES 程序?qū)η度胧杰浖a進(jìn)行加密， 生成密文形式的數(shù)據(jù)， 并寫入軟件代碼存儲(chǔ)器中， 供嵌入式系統(tǒng)使用; 同時(shí)通過(guò)GPIO 口模擬I2C 或者SPI通信協(xié)議， 對(duì)代碼保護(hù)芯片中， 存放相關(guān)重要數(shù)據(jù)的EERPOM 區(qū)域進(jìn)行配置： 達(dá)到諸如更改代碼保護(hù)芯片中TDES的密匙的目的。
代碼保護(hù)芯片內(nèi)嵌于嵌入式系統(tǒng)的硬件電路中， 用戶可以選擇隔離處理器和指令代碼存儲(chǔ)器之間的通路： 所有寫入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)將被加密后才寫入其中; 所有從存儲(chǔ)器中讀出的數(shù)據(jù)將被解密后才送回給CPU執(zhí)行; 用戶也可以選擇不隔離處理器和存儲(chǔ)器之間的通路： 讀寫操作將不會(huì)進(jìn)行任何加密和解密。
圖1 嵌入式軟件代碼保護(hù)系統(tǒng)
2 代碼保護(hù)芯片設(shè)計(jì)
2. 1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
代碼保護(hù)芯片隔斷了原有嵌入式系統(tǒng)處理器和軟件代碼存儲(chǔ)器之間的直接通路， 如圖2所示。該系統(tǒng)主要分成主從I2C 總線接口模塊、主從SPI總線接口模塊、Nand- Flash通信模塊以及核心控制模塊。
如果用戶選擇I2C 接口， 芯片將通過(guò)I2C總線和存儲(chǔ)器進(jìn)行通信， 如果用戶選擇SPI接口， 芯片將通過(guò)SPI總線和存儲(chǔ)器進(jìn)行通信， 否則芯片將通過(guò)NAND- F lash模塊和存儲(chǔ)器進(jìn)行通信。
如果用戶選擇加密模式， 那么處理器和存儲(chǔ)器之間的通路將被隔斷， 所有準(zhǔn)備寫入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)TDES加密后才寫入其中， 所有從存儲(chǔ)器讀入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)TDES解密后才送回至處理器執(zhí)行; 如果用戶選擇不加密模式， 那么處理器將直接和存儲(chǔ)器進(jìn)行通信， 代碼保護(hù)芯片將不啟動(dòng)任何加密/解密操作。這種設(shè)計(jì)方式， 使得芯片可以適用于更多的嵌入式系統(tǒng)， 同時(shí)也給予用戶最大限度的靈活性。
圖2 代碼保護(hù)芯片架構(gòu)
評(píng)論