紫光同创PGL22G开发平台试用连载（7）---程序密码之理论篇

大家好：我是毛华望。目前在参加紫光同创PGL22G开发平台试用。

生活密码：

生活中的密码就非常常见了。比如说：各种账号的密码。QQ密码，微信密码。手机密码等等。都是防止别人占用我们的账号里面的资源。有了密码，别人就很难盗取我们的账号，来利用我们的账号资源。

为了为了谋取特别的利益，破解别人的密码，占用别人的账号资源也是常有的。QQ被盗取，邮箱被盗取，还有很多就更严重了。比如说：盗取别人的专利，研究成果等。破解密码的通用方法就是枚举，密码也就是那么长，只要有足够的时间，足够的算力，总还是可以的。如果是加密的研究文件呢？？就需要根据相关内容反向推导，进行解码。

为了防止被解密。工程师会进行更多的放解密处理，比如说：只要错误3次就要等1个小时才能再次尝试。

FPGA程序进行加密的原因：

在工程师这个行业里，你应该挺说过，抄板。 抄袭别人的设计。早期在东莞，抄板的这个事情就更严重了。所有的原件都裸露在外，别人仔细的看，花些时间他就能抄出一块和你一模一样的板子。

虽然现在可编程芯片的发展问题已经比较少了。可是问题依然存在。

1，FPGA单块板本身。如果是复杂的8层板，或者管脚众多的FPGA的板子。可能没有办法对你的板子进行抄袭。但是如果mini类型的板子。如果是同行业的人，或者说是竞争对手，功能一样，理论一样，可能就是编程编写的源码不一样罢了。对你的板子的功能非常熟悉。只要对FPGA的管脚进行激励测试，很可能他就能知道你的fpga的pcb的管脚连线是什么样的了。

因为FPGA的程序是断电程序丢失的。所以，必须存放在外边的flash存储器里。可是谁都知道，flash是可以被读回来的。只要别人知道了你的FPGA管脚分配，只要拿到flash里面的程序。那么别人就可以直接使用你的FPGA产品了。

所以，在PCB作为你的产品的知识产权保护屏障，显的不够保密的情况下。在你感觉很容易被别人快速破解的时候，就需要进行第2道加密。

2，产品互联加密。

解释一下，比如说：我们用遥控器控制电视，空调，电冰箱。我们就是用的遥控器发出一个数据流，给电视的。只要我们能截获这段数据流，比如说：我们用另外的电视截获这段数据。然后我们在做一个设备能发送这段时间流的话，我们就可以用我们的设备控制电视了。

当然，电视厂家不靠遥控器赚钱。但是如果是激光发送器和接收器呢？如果有人截获了激光发射器和接收器的通信方式。那么别人就可以只买你的接收器，用别人的发送器了。

本来一套的话才能形成技术壁垒。本来发送器是收益更好。本来接收器是技术难点。这样一来，你可能失去利润，可能增加更多的竞争者。所以，互联通信加密也是必要的。让技术是同行业的人，也不发完全获取通信的密码。

3，试用期。

比较高端的产品，可能很贵，不想买，我就类似买了1个月的会员一样，我就租借用1个月。一方面，可能送出去的卡太多，不方便人工统计每张卡都多长时间了吧。借完了，不还。或者类似使用就付费，不适用不付费的话。你又该怎么处理。

所以，最好的方法也还是给1个月的密码，2个月的密码。对程序进行加密。

详细描述FPGA单板解密方法：

详细说，这种情况下的解密。只要拿到FPGA每个管脚的功能，这块FPGA板子就算解密了，就可以直接用别人flash里面的程序了。自己辛苦写的程序，别人就复制了。

比如说 :这块核心板，它的功能呢？假设是H.265压缩算法。我就是盗取人员。因为写一个H.265压缩算法多难啊。如果我直接盗取FLASH里面的程序，复制这块板子不就方便很多了吗？

1，从视觉上大概分区。80帧的连接脚，FPGA的1区和2区。Ddr3和flash 在 3区。 只要知道这些你就大概知道了FPGA的ddr3 ，flash的大概管脚分部了。2，用万用表量FPGA管脚。把FPGA焊下来，把ddr3焊下来，flash焊接下来。有过FPGA经验的人都知道。这2个原件的管脚都是直接连接FPGA上的。只要用万用表的短路功能，你就可以知道ddr3的每个管脚对应到FPGA的哪个管脚上。同样的flash的管脚也会知道。那些电阻电容电源啥的，都是紫光提供的，所有的板子都一样。晶振有特定的管脚。也能很容易知道。3，FPGA内部激励                                  经过第2招，基本上就可以把FPGA的所有管脚的对应位置抄袭出来了。第3招。给不同的管脚写不同的波形，在外部用示波器去看，也就知道FPGA的管脚对应到了什么位置。这样我就知道了，这个核心板的版卡的FPGA管脚了。就相当于复制了这块板。如果客户有了这项技术，那么客户向你买了10块，自己复制了10块。flash里的程序，你总是要提供给客户的吧。这样客户在采购你的板子的时候，就又省了很多钱。损害了你的利益。详细描述FPGA单板加密方法：光靠FPGA的PCB板的保密。保密级别太低了。很容易被破解。我们需要添加加密元器件。比如：单片机，CPLD。进行通信加密。硬件连接上，就是单片机用8条线连接到FPGA上。单片机实时传输密码给FPGA。这样，如果没有单片机传送过来的密码也是不能正常运行的。具体的加密方法。目前只是测试，我会选用相对简单的加密方法。2层加密。1，一次发送3个8bit的连续的特定序列密码。然后分32次发送。只要发现序列错误，为密码错误。   2， 要发送32次密码，每一次密码要在特定的时间范围。比如说，第一次发送密码后，5分钟后10分钟内要发第二个密码。 第2次发送密码后，50分钟后到1小时30分钟内。如果在规定时间内，没有收到特定序列，会被认为密码错误。FPGA实验并测试：密码的发送由串口代替。串口定时发送数据，如果FPGA没有收到串口发来的特定序列，定义为密码错误。如果密码正确LED灯会一直运行，如果密码错误LED等全部熄灭。

密码最后的设定方案和实现方法，我会在下一篇去完成。