物联网硬件安全分析基础-固件提取


文章目录
  1. 1. 前言
  2. 2. 飞线法读取
    1. 2.1. 案例一:读取中控F7门禁固件
    2. 2.2. 案例二:读取某智能摄像头固件
    3. 2.3. 案例三:读取某智能摄像头固件
    4. 2.4. 案例四:读取某路由器固件
    5. 2.5. 案例五:读取某智能电饭锅固件
    6. 2.6. 案例六:读取某网络监控摄像机固件
  3. 3. 拆焊芯片读取固件
  4. 4. jtag提取固件
    1. 4.1. 拆焊芯片
    2. 4.2. 烧录座连接Jlink
    3. 4.3. 读取固件

前言

上节初步介绍一些硬件基础知识和分析硬件所需要的基本工具,本篇将讲述利用编程器直接读取芯片固件的方法。
为了读取Flash芯片的内容,有以下两种常用方式:

1、直接将导线连接到芯片的引脚,在通过飞线连接编程器,进行在线读取固件;

2、把芯片拆焊下来,通过烧录座编程器,离线读取固件。

飞线法读取

通过夹具夹住芯片引脚,然后连接编程器读取芯片内容,通过编程器连接芯片需要注意引脚的顺序,在IC芯片上都会有一个小点,大多数情况下,小点对应的引脚即为芯片的第一脚,而连接编程器的导线也需要插入编程器上相应的引脚。

案例一:读取中控F7门禁固件

拆掉门禁外壳,通过电路图和芯片印字分析,在主板上有一颗FM25F04A存储芯片,通过夹具连接芯片到编程器,在通过专用编程器软件,对该芯片进行读取。

连接完成,确定引脚接线正确后,打开编程器对应软件,通过智能识别芯片ID,即可开始读取固件工作。
如无法识别,可根据印字说明,尝试类似的型号,一般情况下兼容。

点击读取,即可开始固件提取,成功之后会保存为BIN格式文件,打开即可看到16进制的内容,为下一步分析提供基础。

案例二:读取某智能摄像头固件

拆掉摄像头外壳,通过分析PCB上的各个IC,找到Flash存储芯片。

在显微镜下,可以看到是一颗25L64型号的Flash芯片。

用夹具连接各引脚,并和编程器连接,进行固件读取。

识别到芯片型号为GD25Q64,点击读取,读取完毕后按照提示保存到文件。

打开保存的BIN文件或者查看缓冲区,即可看到固件内容。

在Ubuntu中,用binwalk解包固件,做进一步分析。

案例三:读取某智能摄像头固件

打开外壳,在PCB背面发现一颗FLASH存储芯片

通过显微镜发现芯片型号为25L128。

连接编程器读取固件并保存。

案例四:读取某路由器固件

打开外壳,发现PCB上有一颗Flash存储器,但厂商出于安全考虑,把芯片印字涂抹掉了。

在不知道芯片型号的情况下,我们连接该芯片,让编程器去尝试读取。

通过智能识别,发现编程器无法识别出具体型号,而因为Flash存储芯片的种类多样,通过查找又无法获得该路由器的具体参数,这时我们通过UART串口,读取出UBOOT启动信息,串口输出里面发现了该芯片型号为W25Q128BV。(下一篇将会重点介绍关于串口调试的方法)

在编程器中选择该型号,成功提取出固件。

用binwalk解包固件。

案例五:读取某智能电饭锅固件

拆掉外壳,背面嵌有一块PCB,反面是WIFI处理芯片,正面为存储器,连接编程器。

通过印字分析为25芯片,存储大小为2M字节,尝试该型号芯片,成功读取固件。

案例六:读取某网络监控摄像机固件

在PCB上找到一块25L128型号的Flash存储芯片。

通过夹具连接编程器。

识别到芯片为MX25L128,选择其中一种,成功提取固件。

用binwalk解包固件内容。

拆焊芯片读取固件

一般情况下,对于TSOP8封装的闪存芯片,可以用上述方法来读取,但可能存在在线读取成功率不高或数据丢失的情况,对于更多引脚和封装格式的芯片,飞线的难度更高,有一定锡焊基础的建议采用拆焊芯片,用烧录座离线读取的方法。

热风枪设置在适合的温度,吹下芯片,周围的元件可以用铝箔或锡箔纸适当保护。

拆下的闪存芯片放在烧录座上,在连接编程器进行读写,芯片放置的引脚方向要注意对齐编程器和烧录座的第一脚。

读取完成,用点焊法把芯片焊上焊盘即可。

更多芯片焊接修改操作请参考2.4.2 硬件修改一节

jtag提取固件

拆焊芯片

首先用热风枪拆下智能锁主控芯片,该单片机型号为:Stm32F103R6。

芯片第一脚对齐烧录座第一脚,然后把Jlink插入烧录座引出的JTAG接口。

读取固件

电脑上安装好Jlink驱动,打开J-Flash客户端,设置好参数,主要在配置栏选择正确的芯片型号,然后点击连接,在点击Target->Read Back->Entire trip即可读写固件。