新技能GET!把你的程序密文存儲(chǔ)在芯片內(nèi)!

一般來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)在MCU的程序二進(jìn)制代碼是非經(jīng)加密的，如果讀出來(lái)經(jīng)反匯編，是可以閱讀的。如果有一個(gè)MCU能將片內(nèi)存儲(chǔ)的二進(jìn)制程序代碼或數(shù)據(jù)以密文存儲(chǔ)，邊解密邊運(yùn)行，外部不可見，您是不是很驚喜？

PRINCE是什么？

PRINCE看做是Flash控制器上面的加密引擎，一旦使能，PRINCE就會(huì)過(guò)濾Flash讀寫路徑的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)加解密。

在LPC55S69內(nèi)部含有640KB Flash空間，PRINCE將其分成3個(gè)部分，分別是256KB、256KB、128KB。每個(gè)部分加密用的鑰匙是單獨(dú)提供，這可以保證即使一個(gè)部分的鑰匙被破解了，其他部分依舊安全。

在每個(gè)部分里面，PRINCE 又繼續(xù)細(xì)分成更小的空間，每個(gè)空間僅僅8KB大小。這樣可以讓客戶使用起來(lái)更靈活，可以讓第n個(gè)8KB空間加密，而第n+1個(gè)8KB空間不加密，靈活控制加密區(qū)域。

PRINCE的加密算法和秘鑰

PRINCE既然是一個(gè)數(shù)據(jù)加密引擎，那么它就有加密算法和秘鑰。

PRINCE采用一種對(duì)稱加密算法，加密塊是64位，秘鑰是128位。采用CTR模式，需要初始化向量和秘鑰。

與另一個(gè)對(duì)稱加密AES加密對(duì)比，PRINCE最大的優(yōu)勢(shì)是延時(shí)極小，不需要額外的RAM空間。不用將數(shù)據(jù)搬到RAM中加密或者解密完再搬回來(lái)。這將給用戶帶來(lái)很大的方便性。

值得關(guān)注的是，PRINCE的秘鑰是通過(guò)片內(nèi)的PUF模塊來(lái)產(chǎn)生的。秘鑰直接通過(guò)硬件總線傳輸，軟件無(wú)法訪問(wèn)。掉電之后秘鑰自動(dòng)消失，使用時(shí)再操作PUF產(chǎn)生。這種方式下，攻擊者很難找到秘鑰，更難解密Flash中的密文，從而讓數(shù)據(jù)更加安全。

PRINCE啟動(dòng)的四個(gè)步驟

啟用PRINCE功能大致有四個(gè)步驟：

設(shè)置PRINCE加解密的大區(qū)域和子區(qū)域；

初始化PUF，讓PUF產(chǎn)生秘鑰和初始化向量給到PRINCE；

使能PRINCE；

編程或者讀寫Flash。

PRINCE對(duì)程序區(qū)加密的示例。將一個(gè)NXP Logo的圖片數(shù)據(jù)放入程序區(qū)，在顯示屏上顯示數(shù)據(jù)和圖片如下：

加密之后的數(shù)據(jù)和圖片，就是一堆亂碼了，如下所示：