嵌入式軟件代碼保護系統設計
加入技術(shù)交流群
目前為止， 有些廠(chǎng)商采取先預先加密軟件代碼， 寫(xiě)入存儲器中， 執行時(shí)， 通過(guò)軟件解碼來(lái)實(shí)現對代碼的保護， 但是這種方法效率低， 成本高， 實(shí)用性比較低; 現有的一些硬件加解密系統， 只能保護有限類(lèi)型的NAND- Flash存儲器中的代碼， 并且系統中的密匙一旦固化就無(wú)法改變。針對這些局限性， 本文提出了一種全新的嵌入式產(chǎn)品軟件代碼保護系統， 該系統適用于目前通用的基于I2C、SPI總線(xiàn)的EEPROM 和F lash;以及主流廠(chǎng)商的NAND- Flash。
1 嵌入式軟件代碼保護系統構成
嵌入式軟件代碼保護系統由兩部分組成： PC 機上運行的TDES加密軟件和硬件電路中隔離處理器與軟件代碼存儲器直接通路的代碼保護芯片組成， 如圖1所示。PC機上的TDES 程序對嵌入式軟件代碼進(jìn)行加密， 生成密文形式的數據， 并寫(xiě)入軟件代碼存儲器中， 供嵌入式系統使用; 同時(shí)通過(guò)GPIO 口模擬I2C 或者SPI通信協(xié)議， 對代碼保護芯片中， 存放相關(guān)重要數據的EERPOM 區域進(jìn)行配置： 達到諸如更改代碼保護芯片中TDES的密匙的目的。
代碼保護芯片內嵌于嵌入式系統的硬件電路中， 用戶(hù)可以選擇隔離處理器和指令代碼存儲器之間的通路： 所有寫(xiě)入存儲器的數據將被加密后才寫(xiě)入其中; 所有從存儲器中讀出的數據將被解密后才送回給CPU執行; 用戶(hù)也可以選擇不隔離處理器和存儲器之間的通路： 讀寫(xiě)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系統
2 代碼保護芯片設計
2. 1 內部結構簡(jiǎn)介
代碼保護芯片隔斷了原有嵌入式系統處理器和軟件代碼存儲器之間的直接通路， 如圖2所示。該系統主要分成主從I2C 總線(xiàn)接口模塊、主從SPI總線(xiàn)接口模塊、Nand- Flash通信模塊以及核心控制模塊。
如果用戶(hù)選擇I2C 接口， 芯片將通過(guò)I2C總線(xiàn)和存儲器進(jìn)行通信， 如果用戶(hù)選擇SPI接口， 芯片將通過(guò)SPI總線(xiàn)和存儲器進(jìn)行通信， 否則芯片將通過(guò)NAND- F lash模塊和存儲器進(jìn)行通信。
如果用戶(hù)選擇加密模式， 那么處理器和存儲器之間的通路將被隔斷， 所有準備寫(xiě)入存儲器的數據經(jīng)過(guò)TDES加密后才寫(xiě)入其中， 所有從存儲器讀入的數據經(jīng)過(guò)TDES解密后才送回至處理器執行; 如果用戶(hù)選擇不加密模式， 那么處理器將直接和存儲器進(jìn)行通信， 代碼保護芯片將不啟動(dòng)任何加密/解密操作。這種設計方式， 使得芯片可以適用于更多的嵌入式系統， 同時(shí)也給予用戶(hù)最大限度的靈活性。
圖2 代碼保護芯片架構
評論