选择专用芯片构建嵌入式软件保护模块

软件盗版率高居不下已成为众所周知的现实。根据BSA（美国软件企业联盟）的调查， 2005年全球平均软件盗版率为36%，为此开发商要损失约290亿美元。针对这一前提，软件开发商可以主动地采取技术手段，保护软件不被盗版。

对嵌入式系统产品而言，由于其应用针对性强、更强调系统软硬件的紧密耦合等特点而不同于普通的PC系统，尤其在一些小型的嵌入式系统中，它不具备PC的丰富资源。因此，PC行业中常用的软件加密狗不能适用在这些系统中，进而需要一种全新的思想和方案来保护嵌入式系统的软件。

目前，有许多嵌入式系统中也加入由专用芯片构成的软件保护模块，这类芯片多为第三代E2PROM存储型产品，缺点是在端口进行数据分析就容易被破解。为适应市场需求，福华先进微电子（上海）有限公司推出了一款嵌入式系统软件的安全保护方案——嵌入式软件安全卫士，其所用芯片FS88x6具有应用面广、功耗小、安全性高、无需带CPU等特点，潜在市场巨大。

该解决方案具有以下特点：

安全、采用国际公认的加密算法、多层保护机制；认证性：Authentica-tion；完整性：检测Code 的完整性；保密性：存取User 自订的

保密资料；便利：易于加入已开发系统中, 达到系统保护的作用；实用：不需再开发额外的MCU, 就能保护系统

整个方案由嵌入到用户程序中的库文件FS88x6Lib和硬件芯片FS88x6两部分构成，FS88x6与系统CPU通过I2C总线相连，如图1所示：

将FS88x6Lib整合到用户程序并编译连接生成目标文件（通常为hex或bin文件），然后通过FameG提供的Code Generator工具软件将该目标文件加密后再下载到用户嵌入式系统的Code Memory区（如外接的Nor Flash等），FS88x6Lib负责整个系统与FS88x6芯片之间的通信和认证工作，通信数据都是经过加密的。

方案的认证功能是通过多方面表现出来的，下面介绍其主要的两个原理特性：

（1） 代码、数据移植保护

由于FS88x6中有96Byte加密的E2PROM区域，用户可自定义使用，因此，它具有类似上面加密锁的功能，即把系统中重要的数据或代码放在FS88x6中，系统脱离FS88x6将无法运行。

（2） 对嵌入式系统软件完整性的保护

当系统程序受到外部非法修改时（哪怕是修改1bit），方案能自动识别并做出相应的处理，这就保证了整个系统代码的完整性。在系统的代码区域实际包含3部分内容：用户嵌入式应用软件ESW、FS88x6Lib以及通过Code Generator加密目标文件时产生的加密信息Digest，Digest是ESW经过Hash运算的结果，即ESW和Digest是一一对应的，如果ESW中有1bit code被修改，而Digest没有跟着对应的改变，FS88x6将会检测出问题并报错。如图2所示：

在运行过程中，系统CPU将ESW和Digest根据设定的要求分批的送入FS88x6，FS88x6将根据对应的算法以及预存的密钥，对送进来的代码进行计算校验并反馈认证结果，以达到保护系统的目的。

目前，FameG的该嵌入式软件保护解决方案已广泛应用于机顶盒、PDA、GPS、PMP、Bluetooth headset等系统中，其对应芯片FS88x6也已量产出货。