前言

前言

芯片安全是针对芯片本身的安全研究，其在知识产权保护，防抄板山寨、加密破解、优化设计、漏洞挖掘和芯片木马等方面都具有深远意义，传统安全往往着眼于上层应用和驱动层面的安全，然而如果芯片存在本质的设计缺陷或安全漏洞，传统安全手段往往很难触及底层，前段时间英特尔芯片的“崩溃”（Meltdown）和“幽灵”（Spectre）漏洞，轰动整个世界，造成了巨额的损失，此次漏洞爆发就是因为芯片自身的设计缺陷所导致的，芯片级的安全研究是一项长期而艰难的工作，其是一门涉及多学科多门类的综合性研究，包括：微电子学、计算机科学、数学、物理学、化学、电磁学、光学等等。芯片分析方式主要包括非侵入式、半侵入式、侵入式、侧信道等。本文通过对某款蓝牙锁芯片的处理和固件提取，作为芯片分析的简单实例。

拆焊

在PCB背面有一颗CC2541的蓝牙芯片，此款芯片采用QFN-40封装格式，没有暴露的可以直连外部引脚，厂商在量产时也把调试接口去掉了，为了获取芯片的固件内容，需要进行拆焊。

拆焊所需工具包括：热风枪、焊枪、松香水、吸锡线、洗板水或无水酒精、无纺布、镊子等。热风枪温度调到360度，风速在5档左右，先在距离PCb上方3到5厘米处，给PCB预热几秒，然后缓缓下移到1厘米处，沿着芯片的四周匀速转动，枪口务必不要对准芯片的中心处，防止芯片过热，造成损毁，大概20秒左右即可融化芯片底部焊锡，另一只手用镊子夹住芯片，轻轻往上一提，芯片即可从PCB取下。

清洁

取下芯片之后，芯片的底部会粘有很多未去除的焊锡和脏物，需要进一步清洁处理，首先滴上松香水，用焊枪使焊锡融化。

然后用吸锡线配合焊枪把多余的焊锡和脏物吸掉，反复几次。

处理完毕之后，用洗板水和无纺布擦洗芯片，彻底去除脏物残留，引脚应保持光亮，以防接触不良和短路。

焊锡、松香水和洗板水气味比较刺鼻，高温易伤手，工作环境需要注意通风，有条件可以配置防护服。

芯片读取

CC2541芯片是TI出品的一款蓝牙芯片，TI有专门的工具和软件来读取，包括：CCDebugger调试器和SmartRF Flash Programmer软件，因芯片已经拆下，可以通过转接板或烧录座连接芯片，引出相应的接口，然后连接CCDebugger进行固件的读取。

把处理好的芯片放入烧录座，需要正确放置芯片，可以通过芯片正面的小圆点确定方向。

确认无误之后，压紧烧录座盖，连上CCDebugger。

打开SmartRF Flash Programmer，选择Read flash into hex-file选项，在Flash image选项可以选择保存的路径和文件名，然后点Perform actions，即可开始读取。

读取的文件格式为HEX，然后根据对应的CPU指令编写进行反汇编。

部分芯片另需进行开片和晶体电路修改等等深度处理，本文是伏宸实验室关于芯片安全的一篇先导性文章，后续将会有一系列关于芯片安全的文章，敬请期待。