嵌入式設備被抄襲已是一種普遍現(xiàn)象，特別是在國內(nèi)，在沒有形成技術壁壘之前，如何防止產(chǎn)品被抄襲是一個不可回避的問題。

今天就來講講嵌入式設備，如何防止被抄襲？

常規(guī)設備

常規(guī)設備主要的防護手段有：

專利保護

加密保護代碼

授權校驗

持續(xù)更新和改進

(1)專利保護

對于一些比較重要的技術發(fā)明或是創(chuàng)新，應該盡快申請專利。雖然目前國內(nèi)對于知識產(chǎn)權保護的力度有限，但申請專利還是有用的，至少可以避免專利被別人提前申請，導致自己侵權。

(2)加密保護代碼

這里會涉及到加密與性能和成本的平衡，如果對設備成本不是很敏感，可以添加加密芯片；如果是要對程序進行加密，這可能會影響程序的執(zhí)行效率。

(3)授權校驗

在產(chǎn)品中引入授權驗證機制，例如使用加密密鑰或者授權證書，以驗證產(chǎn)品的合法性。這可以有效防止未經(jīng)授權的復制和使用。

(4)持續(xù)更新和改進

及時修復軟件中的漏洞和缺陷，持續(xù)進行功能改進和升級。這樣可以讓產(chǎn)品保持競爭優(yōu)勢，并減少被抄襲的動力。

嵌入式設備

對于嵌入式設備而言，主要涉及到結(jié)構(gòu)外觀，硬件電路，嵌入式軟件。除上面介紹的方法，還可以有下面幾種方式，可以增加被抄襲的難度

打磨關鍵芯片LOGO

關閉調(diào)試串口

flash 設置讀保護

對關鍵信息進行加密和混淆

(1)打磨關鍵芯片LOGO

在嵌入式系統(tǒng)中，不同的處理器，使用不同的交叉編譯工具，程序分區(qū)布局情況也不一樣，可以增加逆向工程分析難度

(2)關閉調(diào)試串口

正常產(chǎn)品，在量產(chǎn)的時候都應該關閉調(diào)試串口，有兩個目的：

避免調(diào)試串口有信號干擾，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

調(diào)試串口一般都會把程序的一些調(diào)試和系統(tǒng)信息打印出來，別人可以從這些信息入手進行逆向分析。

(3)flash 設置讀保護

有一些MCU，在它的燒錄器中是可以設置讀保護的，也就是使用工具無法直接讀取MCU里面的程序。

常規(guī)的flash也有保護機制，但是保護等級很弱，可以增加加密芯片的方式來避免程序被直接拷貝。但是會影響程序的效率以及增加設備成本。

(4)對關鍵信息進行加密和混淆

在嵌入式系統(tǒng)中，受限于flash容量大小影響，一般都會對執(zhí)行程序進行格式轉(zhuǎn)換，再壓縮。運行的時候，先解壓，再進行格式轉(zhuǎn)換，最后再運行。

在這里可以增加一個步驟，就是加密和混淆，先對關鍵信息進行加密，然后再轉(zhuǎn)換，之后再壓縮，這樣可以大大增加逆向分析的難度。

君正程序破解

下面以君正廣發(fā)的方案進行分析:

君正的執(zhí)行程序是放置在根文件系統(tǒng)上，根文件系統(tǒng)掛載上之后，先進行一些初始化設置，然后就直接運行在根文件系統(tǒng)的執(zhí)行程序。

拿到一個君正T系列官方的固件，如果要進行破解，基本的流程應該如下：

找到根文件系統(tǒng)的位置

解壓根文件系統(tǒng)

恢復文件系統(tǒng)格式

找到可執(zhí)行程序

對可執(zhí)行程序進行反編譯等操作

(1)找到根文件系統(tǒng)的位置

這里涉及到根文件系統(tǒng)的起始位置和大小。

一般而言，根文件系統(tǒng)會是在一個獨立的分區(qū)，而分區(qū)信息是可以在boot的參數(shù)中去獲取，同時可以獲取到根文件系統(tǒng)的類型等信息

對于君正官方的固件，可以在boot中找到bootargs，bootcmd等信息：

通過上面可以知道rootfs的大小為6048K,起始位置為5728K = 0X598000

(2)解壓和恢復根文件系統(tǒng)

官方打包的操作方法是：

find . | cpio -H newc -o > ../rootfs_camera.cpio

lzop -9 -f rootfs_camera.cpio -o rootfs_camera.cpio.lzo

find . | cpio -H newc -o > ../rootfs_camera.cpio

它是使用 cpio 命令將當前文件及其子文件打包成rootfs_camera.cpio 文件，使用的是newc 文件格式

lzop -9 -f rootfs_camera.cpio -o rootfs_camera.cpio.lzo

它是使用lzop 命令，將rootfs_camera.cpio壓縮成rootfs_camera.cpio.lzo 文件

如果要逆向操作，可以執(zhí)行下面命令：

lzop -d rootfs_camera.cpio.lzo

cpio -i < rootfs_camera.cpio

lzop -d rootfs_camera.cpio.lzo

將rootfs_camera.cpio.lzo 文件解壓到當前目錄

cpio -i < rootfs_camera.cpio

rootfs_camera.cpio 文件中的內(nèi)容將被解包并恢復為原始的文件和目錄結(jié)構(gòu)，這些文件和目錄將出現(xiàn)在當前工作目錄中。

通過etc/init.d/rcS 文件可以找到有啟動哪些程序，對應程序放置在什么位置,最后可以通過反匯編等信息得到想要的信息。

(四)如何防止被逆向破解

通過上面對君正官方的設計分析，對于內(nèi)行的專業(yè)工程師，還是比較容易被破解。那可以通過什么手段增加被破解的難度呢？

1.對整個根文件系統(tǒng)進行加密

加密分為對稱加密和非對稱加密，在嵌入式系統(tǒng)中，比較推薦使用對稱加密的算法，比如AES算法

編譯打包過程

選擇AES密鑰長度

生成密鑰

使用密鑰對文件進行加密

將加密的rootfs_camera.cpio.lzo 打包到固件包里

設備運行流程

kernel 在啟動過程中，會將根文件系統(tǒng)拷貝到內(nèi)存中，然后再進行解壓

在解壓之前，使用打包時的密鑰進行解密，之后再按原來流程繼續(xù)執(zhí)行

優(yōu)缺點

優(yōu)點是可以對整個文件系統(tǒng)進行加密，破解的難度會比較高

缺點是會影響啟動速度，如果對于快速啟動系統(tǒng)，這種方式會有影響

2. 只對關鍵信息加密

對嵌入式系統(tǒng)而言，關鍵信息可以是：

某些關鍵算法庫

產(chǎn)品序列號等信息

算法模型文件等

加密和解密方式與上面根文件系統(tǒng)加密方式一樣，區(qū)別是在系統(tǒng)運行的不同階段進行解密操作

優(yōu)點是不會影響系統(tǒng)的啟動速遞

缺點是相對來說，比較容易被逆向分析

最后

所有的加密都有被破解的可能，實際設計產(chǎn)品應根據(jù)產(chǎn)品行業(yè)安全等級去設計不同等級的加密。不提倡大家去抄襲破解別人的設備，但也應合理地保護好自己的知識產(chǎn)權。

持續(xù)更新和改進自己的產(chǎn)品設計方案，讓自己的產(chǎn)品和方案形成技術壁壘，這就不會過度的擔心自己產(chǎn)品被抄襲了。

審核編輯：劉清