Взлом кода микроконтроллера Cypress

Cypress Semiconductor Corporation — компания по проектированию и производству полупроводников, базирующаяся в Кремниевой долине, основанная Т. Дж. Роджерсом и другими выходцами из Advanced Micro Devices. Она была создана в 1982 году при поддержке Sevin Rosen и вышла на биржу в 1986 году. Первоначально компания сосредоточилась на разработке высокоскоростных КМОП-СРЗУ, ЭСППЗУ, ПЛМ-устройств и ТТЛ-логики. Через два года после выхода на биржу компания перешла с NASDAQ на Нью-Йоркскую фондовую биржу. В октябре 2009 года компания объявила о переходе на NASDAQ с 12 ноября 2009 года. Штаб-квартира находится в Сан-Хосе, Калифорния, и имеет подразделения в США, Ирландии, Индии и на Филиппинах, а также завод по производству в Миннесоте.

Введение в Cypress

Cypress Semiconductor Corporation производит процессоры и микросхемы для компьютеров, телефонов и других интегрированных электронных устройств. Портфель продукции Cypress состоит из двух сегментов. Во-первых, это товарные продукты для синхронизации и связи — например, контроллер USB, встроенный в мышь или цифровую камеру, обеспечивающий связь между устройством и компьютером. Cypress также продает новые программируемые микросхемы, которые могут выполнять несколько задач с меньшими затратами, поскольку объединяют функции, распределенные по нескольким микросхемам. Эти новые устройства могут выполнять вычисления и связь для таких устройств, как MP3-плееры, ноутбуки и другие бытовые приборы. Большая часть доходов Cypress по-прежнему поступает от традиционного бизнеса, хотя компания фокусируется на развитии бизнеса по производству программируемых микросхем с более высокой маржой.

Хотя CY была мажоритарным владельцем SunPower (SPWRA), она завершила выделение этой компании в конце 2008 года.

С точки зрения производства, большая часть работ Cypress выполняется собственными силами, лишь небольшая часть передается на аутсорсинг литейным заводам, в отличие от многих конкурентов, таких как QUALCOMM (QCOM) или Broadcom (BRCM), которые перешли на безфабричный аутсорсинг. Это приводит к более высокой структуре затрат для Cypress, поскольку она должна самостоятельно заниматься производством. Однако это также означает, что ей не нужно инвестировать капитал в разработку процессов и продуктов, соответствующих требованиям литейных заводов для аутсорсинга.

Обзор бизнеса

Бизнес- и финансовые показатели

В 2009 году CY понесла чистый убыток в размере 150,4 млн долларов при общем доходе 667,8 млн долларов. Это означает снижение чистого убытка на 47,2% при снижении доходов на 12,8% по сравнению с 2008 годом, когда компания потеряла 284,9 млн долларов при доходах в 765,7 млн долларов.

Бизнес-сегменты
Компания организована в три основных сегмента и SunPower (дочерняя компания с контрольным пакетом, предлагающая продукты солнечной энергии).

Подразделение потребительских и вычислительных продуктов (41,2% от общего дохода)
Этот сегмент производит продукты синхронизации общего назначения, USB и программируемые системы на кристалле (PSoC).

Подразделение передачи данных (14,5% от общего дохода)
Этот сегмент производит устройства передачи данных для беспроводных телефонов и видеосистем.

Подразделение запоминающих устройств (43,2% от общего дохода)
Этот сегмент предлагает СРЗУ-память и датчики изображений.

Новые технологии и прочее (1,2% от общего дохода)
Этот сегмент включает операции Cypress Envirosystems, AgigA Tech, Optical Navigation Systems, китайские операции и различные корпоративные операции.

Стратегия приобретений

С момента своего основания Cypress выступала в роли инкубатора для полностью принадлежащих дочерних компаний, которым предоставляется определенная степень автономии, и приобретала другие небольшие технологические компании обратный инжиниринг. Кроме того, Cypress активно приобретала более мелкие технологические компании; с начала 1990-х годов эти приобретения включали:
Timing Technology:
IC Design
IC Works
Декапсуляция микросхем
International Microcircuits Inc.
USB Technology:
Anchor Chips
In-System Design
ScanLogic
PSoC Technology:
Cypress Microsystems
RAM Technology:
Galvantech, Inc.
Cascade Semiconductor Corporation
Simtek
Ramtron
сообщество maker together
Radio Frequency Technology:
Alation
RadioCom
Solar Cell Technology
SunPower (распределена среди акционеров CY в 2008 году как акции SPWRB)
PowerLight
snaileye
Image Sensors
Silicon Light Machines
FillFactory (продана ON Semiconductor)
SMaL Camera Technologies (продана Sensata Technologies в 2007 году)
Datacom/Telecom
Arcus
Silicon Packets
HiBand Semiconductors

Общие вопросы об извлечении прошивки микроконтроллеров

• Безопасно ли отправлять платеж в MikaTech?

  Если бы MikaTech была плохой компанией, вы бы нашли множество негативных отзывов о ее услугах в интернете за 28 лет истории

  Итак, ответ — ДА! Мы хорошие люди.

  Почему выбирают Mikatech, пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать
  

  
  
• Может ли Mikatech взламывать микросхемы, не указанные на этом сайте?

  У разных производителей микросхем разные номера деталей, но внутреннее ядро микросхемы может быть выполнено по одной технологии, поэтому было бы невозможно перечислить все номера деталей, к которым может быть применена наша технология, например MYSON, STK, FEELING, ANALOG, FUJITSU, NOVATEK, LG/HYNDAI.
  
  Кроме того, с развитием технологий мы каждый день набираемся опыта и разрабатываем новые методы обратного инжиниринга для различных интегральных схем. Полный список номеров интегральных схем, входящих в нашу компетенцию, постоянно растет, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать.

• Будет ли защищена моя конфиденциальность?

  Mikatech Innovative Limited понимает важность конфиденциальности своих клиентов. В момент обращения в Mikatech ваша личная информация будет защищена в соответствии с нашими управленческими правилами, разработанными за годы практики. Mikatech использует эту информацию для настройки своих услуг под вас и никогда не раскрывает ее третьим лицам по какой-либо причине.
  По каждому проекту мы удаляем все данные, материалы и коды через 60 дней после передачи файлов, что защищает нас и вашу конфиденциальность.

• Законно ли получать услуги от Mikatech?

  Да, это абсолютно законно.
  Mikatech предоставляет свои услуги обратного инжиниринга только в образовательных целях. Использование вышеуказанных услуг может быть незаконным в некоторых странах или регионах, пожалуйста, проверьте местные законы. Mikatech не несет ответственности за использование вышеуказанных услуг, которое может считаться незаконным.

  
  
• Я отправил вам письмо, почему нет ответа?

  • A. Наш почтовый сервер временно вышел из строя, ваше сообщение не было доставлено в наш почтовый ящик, даже если на экране отображается сообщение об успешной отправке, пожалуйста, свяжитесь с нами снова.
  • B. Наше письмо распознается вашим почтовым сервером как спам, поэтому наш ответ был отклонен вашим почтовым сервером или направлен в папку со спамом. Пожалуйста, удалите нашу учетную запись из списка спама или проверьте папку со спамом, или используйте другой адрес электронной почты для связи, например Gmail.
  • C. Ваше письмо распознается нашим почтовым сервером как спам, поэтому оно было помещено в папку со спамом. Пожалуйста, используйте другой адрес электронной почты для связи с нами.

• Уязвимости в недорогих 8-битных потребительских MCU.

  Уязвимости чтения процессора EEPROM в недорогих 8-битных потребительских MCU. Недорогие 8-битные микроконтроллеры доминируют на потребительском рынке встраиваемых систем благодаря минимальному энергопотреблению, малым размерам и сверхнизкой стоимости производства. Эти устройства используются в простых датчиках для умного дома, носимой электронике, базовых игрушечных схемах и одноразовых промышленных метках отслеживания, требующих лишь ограниченной вычислительной производительности. Для соблюдения жестких ограничений по стоимости производители полупроводников упрощают внутреннюю аппаратную конструкцию, удаляя сложную логику проверки безопасности из контроллеров памяти. Этот выбор конструкции, направленный на снижение затрат, вносит критические архитектурные уязвимости, позволяющие несанкционированное чтение процессора EEPROM даже при полностью активированной защите микроконтроллера (блокировке). Процессор EEPROM в начальных 8-битных MCU является выделенным аппаратным модулем, управляющим всеми операциями чтения, записи, стирания и проверки для встроенного массива энергонезависимой памяти EEPROM. В защищенных высококлассных MCU этот процессор обеспечивает соблюдение прав доступа, производных от блокировки, для блокировки несанкционированных запросов чтения от внешних интерфейсов. В недорогих вариантах инженеры убирают логику проверки границ адресов внутри процессора EEPROM для уменьшения числа вентилей и площади кристалла, снижая производственные расходы. Без проверки границ процессор EEPROM не может отличить авторизованные внутренние запросы памяти от вредоносных внешних команд чтения, передаваемых по общим системным шинам. Этот фундаментальный недостаток позволяет непроверенным транзакциям шины обходить стандартную логику блокировки MCU, которая обычно блокирует внешний доступ к EEPROM. Злоумышленники используют этот аппаратный недочет для извлечения критических сегментов данных EEPROM, включая заводские калибровочные смещения, пользовательские настройки, журналы состояния батареи и серийные номера устройств. Эти извлеченные сегменты сами по себе не содержат полной исполняемой прошивки, но позволяют проводить целенаправленные атакующие операции по выборочному дампу памяти flash и EEPROM через цепочку эксплуатации шины. Флэш-память в 8-битных MCU хранит компактную прикладную прошивку — от простой логики опроса датчиков до базовых обработчиков связи Bluetooth. EEPROM дополняет это, сохраняя пользовательские параметры, изменяющие поведение прошивки без необходимости полного перепрограммирования флэш-памяти. Выборочный комбинированный дамп позволяет злоумышленникам сопоставлять конфигурационные данные EEPROM с исполняемым кодом флэш-памяти для выявления скрытых логических путей прошивки. Этот упрощенный доступ к данным значительно снижает технический порог для начинающих специалистов по обратному инжинирингу микроконтроллеров, у которых нет доступа к дорогому лабораторному оборудованию. Студенты и исследователи-любители могут эксплуатировать эти уязвимости недорогих MCU с помощью доступных DIY-отладчиков и инструментов сниффинга шины, доступных в интернете. Хотя эти уязвимости чтения EEPROM мощны для начального анализа устройств, они имеют внутренние ограничения, не позволяющие немедленно получить доступ к наиболее чувствительным данным устройства. Слабые проверки границ влияют только на доступные пользователю домены памяти и не могут обойти изолированный аппаратный периметр вокруг разделов криптографической памяти. В результате злоумышленники не могут напрямую копировать содержимое криптографической памяти, используя только ошибку шины процессора EEPROM, даже при полном доступе к пользовательским данным EEPROM и флэш-памяти. Криптографическая память на этих недорогих устройствах по-прежнему хранит простые ключи аутентификации и секреты сопряжения, защищающие беспроводную связь и предотвращение клонирования устройств. Для доступа к этим защищенным секретам злоумышленники должны использовать метаданные, утекшие через чтение EEPROM, для планирования последующих операций физической декапсуляции и восстановления кода. Утечка калибровочных данных и информации о топологии шины сокращает время, необходимое для картирования кристалла и зондирования при инвазивных методах анализа. Это делает физическое восстановление ключей гораздо более эффективным, чем начало декапсуляции без предварительной информации об устройстве. Для разработчиков встраиваемого ПО, работающих с недорогими 8-битными MCU, эти уязвимости создают постоянные проблемы безопасности, требующие целенаправленных программных стратегий смягчения. Разработчики не могут изменить фиксированную аппаратную логику контроллера памяти на выпущенных MCU, поэтому все защиты должны быть реализованы на уровне прошивки и протокола. Наиболее эффективным смягчением является реализация фильтрации адресов во время выполнения в прикладной прошивке для блокировки внешних запросов шины к защищенным диапазонам адресов EEPROM. Пользовательский код загрузчика должен переопределять стандартные разрешения процессора EEPROM для обеспечения виртуальной блокировки даже при наличии дефектной аппаратной логики блокировки. Разработчики также должны шифровать все конфиденциальные данные, хранящиеся в EEPROM, чтобы при чтении процессора EEPROM извлекался только непонятный шифротекст без соответствующего ключа дешифрования. Журналирование несанкционированных попыток доступа к EEPROM должно отслеживать продолжающуюся эксплуатацию в полевых условиях. Аудиторы безопасности должны уделять первоочередное внимание тестированию транзакций шины для всех конструкций недорогих MCU, чтобы выявить нефильтрованные пути доступа к памяти до начала массового производства. Руководство по выбору компонентов должно отдавать предпочтение 8-битным MCU с улучшенными вариантами защиты памяти, сохраняющими проверку границ адресов, несмотря на небольшое увеличение стоимости. Специалисты по закупкам в цепочке поставок должны избегать самых дешевых незащищенных ревизий MCU, известных наличием неисправленных уязвимостей процессора EEPROM. Комбинируя контроль доступа на уровне прошивки, шифрование данных и ответственный выбор компонентов, команды разработчиков могут нейтрализовать большинство рисков, связанных с аппаратными недостатками контроллеров памяти недорогих MCU. Эти упреждающие меры предотвращают скрытое несанкционированное извлечение прошивки и клонирование устройств даже на аппаратном обеспечении с изначально слабыми механизмами блокировки MCU.