Copy Chip Embedded Firmware with Brutal Force

In the world of embedded systems, secured firmware stored in microcontrollers (MCUs)EEPROM, or flash memory is often protected against unauthorized access. However, attackers use brutal force methods to crackdecrypt, and copy firmware for reverse engineering or cloning purposes.

Accesso forzato al firmware protetto Molti chip moderni sono dotati di firmware crittografato o bloccato per impedire dump o repliche non autorizzati. Nonostante queste protezioni, gli hacker impiegano diverse tecniche per attaccare ed estrarre il codice binario: Decapsulamento e microprobing: rimozione fisica dell'involucro del chip (decapsulamento) per accedere direttamente alle celle di memoria. Dumping a forza bruta: utilizzo di glitching di tensione o manipolazione del clock per forzare l'MCU in modalità debug, consentendo l'estrazione dei dati. Attacchi a canale laterale: analisi del consumo energetico o di perdite elettromagnetiche per decodificare il firmware protetto. Clonazione del firmware: se il codice sorgente non è protetto, gli aggressori possono duplicare il firmware leggendo il contenuto della memoria. Recupero di firmware crittografato Alcuni chip memorizzano file di programma archiviati o crittografati, che richiedono tecniche avanzate per decrittografarli: Cracking delle password con forza bruta: verifica di possibili chiavi di crittografia per sbloccare il firmware. Exploitation JTAG/SWD: aggiramento della sicurezza sfruttando le interfacce di debug. Attacchi Cold Boot: congelamento del chip per rallentare il decadimento della memoria e scaricare il firmware.
Accesso forzato al firmware protetto Molti chip moderni sono dotati di firmware crittografato o bloccato per impedire dump o repliche non autorizzati. Nonostante queste protezioni, gli hacker impiegano diverse tecniche per attaccare ed estrarre il codice binario: Decapsulamento e microprobing: rimozione fisica dell’involucro del chip (decapsulamento) per accedere direttamente alle celle di memoria. Dumping a forza bruta: utilizzo di glitching di tensione o manipolazione del clock per forzare l’MCU in modalità debug, consentendo l’estrazione dei dati. Attacchi a canale laterale: analisi del consumo energetico o di perdite elettromagnetiche per decodificare il firmware protetto. Clonazione del firmware: se il codice sorgente non è protetto, gli aggressori possono duplicare il firmware leggendo il contenuto della memoria. Recupero di firmware crittografato Alcuni chip memorizzano file di programma archiviati o crittografati, che richiedono tecniche avanzate per decrittografarli: Cracking delle password con forza bruta: verifica di possibili chiavi di crittografia per sbloccare il firmware. Exploitation JTAG/SWD: aggiramento della sicurezza sfruttando le interfacce di debug. Attacchi Cold Boot: congelamento del chip per rallentare il decadimento della memoria e scaricare il firmware.

Breaking into Protected Firmware

Many modern chips come with encrypted or locked firmware to prevent unauthorized dump or replication. Despite these protections, hackers employ several techniques to attack and extract the binary code:

  1. Decapsulation & Microprobing – Physically removing the chip’s casing (decapsulate) to access memory cells directly.

  2. Brute Force Dumping – Using voltage glitching or clock manipulation to force the MCU into a debug mode, allowing data extraction.

  3. Side-Channel Attacks – Analyzing power consumption or electromagnetic leaks to decode secured firmware.

  4. Firmware Cloning – If the source code is unprotected, attackers can duplicate the firmware by reading the memory contents.

Recovering Encrypted Firmware

Some chips store archived or encrypted program files, requiring advanced techniques to decrypt them:

  • Brute Force Password Cracking – Testing possible encryption keys to unlock firmware.

  • JTAG/SWD Exploitation – Bypassing security by exploiting debugging interfaces.

  • Cold Boot Attacks – Freezing the chip to slow down memory decay and dump firmware.

보호된 펌웨어 침입 최신 칩에는 무단 덤프 또는 복제를 방지하기 위해 암호화되거나 잠긴 펌웨어가 탑재된 경우가 많습니다. 이러한 보호 기능에도 불구하고 해커는 바이너리 코드를 공격하고 추출하기 위해 여러 가지 기법을 사용합니다. 캡슐화 해제 및 마이크로프로빙 - 칩의 케이스를 물리적으로 제거(캡슐화 해제)하여 메모리 셀에 직접 접근합니다. 무차별 대입 공격 - 전압 글리치 또는 클럭 조작을 사용하여 MCU를 디버그 모드로 전환하여 데이터를 추출합니다. 부채널 공격 - 전력 소비량 또는 전자기 누출을 분석하여 보안 펌웨어를 디코딩합니다. 펌웨어 복제 - 소스 코드가 보호되지 않은 경우, 공격자는 메모리 내용을 읽어 펌웨어를 복제할 수 있습니다. 암호화된 펌웨어 복구 일부 칩은 보관되거나 암호화된 프로그램 파일을 저장하며, 이를 해독하려면 고급 기술이 필요합니다. 무차별 대입 공격(Brute Force Password Cracking) - 펌웨어 잠금 해제를 위해 가능한 암호화 키를 테스트합니다. JTAG/SWD 공격 - 디버깅 인터페이스를 악용하여 보안을 우회합니다. 콜드 부트 공격 - 칩을 동결시켜 메모리 감쇠 속도를 늦추고 펌웨어를 덤프합니다. 칩 복제 및 복제 펌웨어가 추출되면 공격자는 빈 칩에 이를 복제하여 복제본을 만들 수 있습니다. 이는 도난된 펌웨어와 함께 복제 MCU가 판매되는 위조 전자 제품에서 흔히 볼 수 있습니다.
보호된 펌웨어 침입 최신 칩에는 무단 덤프 또는 복제를 방지하기 위해 암호화되거나 잠긴 펌웨어가 탑재된 경우가 많습니다. 이러한 보호 기능에도 불구하고 해커는 바이너리 코드를 공격하고 추출하기 위해 여러 가지 기법을 사용합니다. 캡슐화 해제 및 마이크로프로빙 – 칩의 케이스를 물리적으로 제거(캡슐화 해제)하여 메모리 셀에 직접 접근합니다. 무차별 대입 공격 – 전압 글리치 또는 클럭 조작을 사용하여 MCU를 디버그 모드로 전환하여 데이터를 추출합니다. 부채널 공격 – 전력 소비량 또는 전자기 누출을 분석하여 보안 펌웨어를 디코딩합니다. 펌웨어 복제 – 소스 코드가 보호되지 않은 경우, 공격자는 메모리 내용을 읽어 펌웨어를 복제할 수 있습니다. 암호화된 펌웨어 복구 일부 칩은 보관되거나 암호화된 프로그램 파일을 저장하며, 이를 해독하려면 고급 기술이 필요합니다. 무차별 대입 공격(Brute Force Password Cracking) – 펌웨어 잠금 해제를 위해 가능한 암호화 키를 테스트합니다. JTAG/SWD 공격 – 디버깅 인터페이스를 악용하여 보안을 우회합니다. 콜드 부트 공격 – 칩을 동결시켜 메모리 감쇠 속도를 늦추고 펌웨어를 덤프합니다. 칩 복제 및 복제 펌웨어가 추출되면 공격자는 빈 칩에 이를 복제하여 복제본을 만들 수 있습니다. 이는 도난된 펌웨어와 함께 복제 MCU가 판매되는 위조 전자 제품에서 흔히 볼 수 있습니다.

Replicating & Cloning Chips

Once the firmware is extracted, attackers can replicate it onto a blank chip, creating a clone. This is common in counterfeit electronics, where duplicate MCUs are sold with stolen firmware.

Conclusion

While manufacturers implement secured measures to protect firmware, brutal force attacks remain a threat. Understanding these methods helps in developing stronger defenses against hackingcopying, and recovering sensitive embedded code.

By staying ahead of these techniques, engineers can better safeguard microprocessors and firmware from malicious exploitation.

Copy chip’s embedded firmware need to have a series of methods, one of them include the brute force attack method. Although brute force has another meaning when it comes to the microcontroller chip and its password. As for password, Read Microcontroller PIC16F876A Software is through the tremendous testing on the different secret codes. It usually through the high speed computer to find out the matched code.

One of the example of copy chip is the secret code protection installation against the microcontroller. Take the MSP430 from texas instrument as instance, the length of code for this chip is 32 bytes (256 bits), which is quite enough to withstand Copy Microcontroller PIC12F635 Firmware.

But the password has been dispatched in the memorizer address same with interrupt vector in the processor. As a result of that, first of all need to decrease the area where the vector in the memorizer point at. And then when the software upgrade, only a little part of passwords being modified, since most of the interrupt sub-programs are all pointing to the same address.

ब्रूट फ़ोर्स डंपिंग - MCU को डीबग मोड में डालने के लिए वोल्टेज ग्लिचिंग या क्लॉक मैनिपुलेशन का उपयोग करना, जिससे डेटा निष्कर्षण की अनुमति मिलती है। साइड-चैनल अटैक - सुरक्षित फर्मवेयर को डिकोड करने के लिए बिजली की खपत या विद्युत चुम्बकीय लीक का विश्लेषण करना। फर्मवेयर क्लोनिंग - यदि स्रोत कोड असुरक्षित है, तो हमलावर मेमोरी सामग्री को पढ़कर फर्मवेयर की नकल कर सकते हैं। एन्क्रिप्टेड फ़र्मवेयर को पुनर्प्राप्त करना कुछ चिप्स संग्रहित या एन्क्रिप्टेड प्रोग्राम फ़ाइलों को संग्रहीत करते हैं, उन्हें डिक्रिप्ट करने के लिए उन्नत तकनीकों की आवश्यकता होती है: ब्रूट फ़ोर्स पासवर्ड क्रैकिंग - फ़र्मवेयर को अनलॉक करने के लिए संभावित एन्क्रिप्शन कुंजियों का परीक्षण करना। JTAG/SWD शोषण - डिबगिंग इंटरफ़ेस का शोषण करके सुरक्षा को दरकिनार करना। कोल्ड बूट अटैक - मेमोरी क्षय को धीमा करने और फ़र्मवेयर को डंप करने के लिए चिप को फ़्रीज़ करना। चिप्स की प्रतिकृति बनाना और क्लोन करना एक बार फ़र्मवेयर निकाले जाने के बाद, हमलावर इसे एक खाली चिप पर दोहरा सकते हैं, जिससे क्लोन बन जाता है। यह नकली इलेक्ट्रॉनिक्स में आम है, जहाँ चोरी किए गए फ़र्मवेयर के साथ डुप्लिकेट MCU बेचे जाते हैं।
ब्रूट फ़ोर्स डंपिंग – MCU को डीबग मोड में डालने के लिए वोल्टेज ग्लिचिंग या क्लॉक मैनिपुलेशन का उपयोग करना, जिससे डेटा निष्कर्षण की अनुमति मिलती है। साइड-चैनल अटैक – सुरक्षित फर्मवेयर को डिकोड करने के लिए बिजली की खपत या विद्युत चुम्बकीय लीक का विश्लेषण करना। फर्मवेयर क्लोनिंग – यदि स्रोत कोड असुरक्षित है, तो हमलावर मेमोरी सामग्री को पढ़कर फर्मवेयर की नकल कर सकते हैं। एन्क्रिप्टेड फ़र्मवेयर को पुनर्प्राप्त करना कुछ चिप्स संग्रहित या एन्क्रिप्टेड प्रोग्राम फ़ाइलों को संग्रहीत करते हैं, उन्हें डिक्रिप्ट करने के लिए उन्नत तकनीकों की आवश्यकता होती है: ब्रूट फ़ोर्स पासवर्ड क्रैकिंग – फ़र्मवेयर को अनलॉक करने के लिए संभावित एन्क्रिप्शन कुंजियों का परीक्षण करना। JTAG/SWD शोषण – डिबगिंग इंटरफ़ेस का शोषण करके सुरक्षा को दरकिनार करना। कोल्ड बूट अटैक – मेमोरी क्षय को धीमा करने और फ़र्मवेयर को डंप करने के लिए चिप को फ़्रीज़ करना। चिप्स की प्रतिकृति बनाना और क्लोन करना एक बार फ़र्मवेयर निकाले जाने के बाद, हमलावर इसे एक खाली चिप पर दोहरा सकते हैं, जिससे क्लोन बन जाता है। यह नकली इलेक्ट्रॉनिक्स में आम है, जहाँ चोरी किए गए फ़र्मवेयर के साथ डुप्लिकेट MCU बेचे जाते हैं।

Consequently, if the chip attacker knows one of the previous passwords, it can make the system search effortlessly, and find the matched password in a reasonable time length for the purpose of Read MCU PIC16F737 Firmware.

Brute force attack of chip copy can also take advantage of the hardware design from ASIC or CPLD. In this situation, chip copying cracker can use all the possible logic combination on all of components possible input terminals and monitor the output. This method of chip copy also known as BLACK BOX ANALYSIS, since the chip cracker has no idea about the situations of microcontroller under test.

Through all the possible signal combination to try to attain the functions of components. This method could be quite effective for those relative small chip parts. Another question is the ASIC or CPLD use by cracker for chip copy will have trigger, so the output could be the current state or output state. But if the signal being checked and analyzed in advance, the scope of Microcontroller Unlock search will obviously decrease. Such as time clock input, data bus and other control signal are all very easy to recognize.