Protecció Actual (Sentinel)
S'utilitza una clau USB Sentinel SuperPro. La clau conté 64 cel·les, cada cel·la amagatzema 16bits. S'utilitzen de la següent manera:
| Cel·la(Hex) | Dades | Exemple |
|---|---|---|
| 0x00 | Nº de clau | 0x00d9 |
| 0x01 | developer ID | 0xd4e9 |
| 0x02 . . 0x07 |
RESERVAT | - |
| 0x08 | nº de execucions restants de la demo Si és la versió completa conté 0xffff |
0xffff |
| 0x09 0x0a 0x0b 0x0c 0x0d |
nº de serie de la clau codificat en ASCII 2 caracters per cel·la en BigEndian. Ex:4628L00124 |
0x3436 0x3238 0x4c30 0x3031 0x3432 |
| 0x0e . . 0x3f |
DISPONIBLE | - |
Procediment per validar la clau
Per poder treballar amb la clau primer s'ha de inicialitzar la lliberia amb els següents passos:
RNBOsproFormatPacket(packet, SPRO_APIPACKET_SIZE); // Inicialitzem el buffer que usarà la llibreria per comunicar-se amb la clau RNBOsproInitialize(packet); // Inicialitzem la llibreria
Un cop inicialitzada, s'ha de buscar la clau amb les funcions RNBOsproFindFirstUnit(packet, dev_id) per trobar la primera clau, i RNBOsproFindNextUnit(packet) per passar a la següent clau.
Per validar la clau es procedeix de la següent manera:
- llegir la posició 0x08 (amb RNBOsproRead) i:
- si el valor llegit és 0 -> Error la demo s'ha acabat
- si el valor és diferent de 0xffff, decrementar-lo usant RNBOsproDecrement
- llegir les posicions 0x09 a 0x0d per obtenir el nº de serie de la clau
- verificar que clau_registre ^ password_secret == nº de serie de la clau Exemple:
| Nom | ASCII | Hex | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| clau registre | - | 64 | 59 | 45 | 5d | 3e | 10 | 64 | 5e | 14 | 66 |
| Password | Power To The Penguin | 50 | 6f | 77 | 65 | 72 | 20 | 54 | 6f | 20 | 54 |
| clau_registre ^ password | - | 34 | 36 | 32 | 38 | 4c | 30 | 30 | 31 | 34 | 32 |
| Nº serie | 4628L00142 | 34 | 36 | 32 | 38 | 4c | 30 | 30 | 31 | 34 | 32 |
Alternatives
| Opció | Descripció | Requeriments HW | Pros | Contres |
|---|---|---|---|---|
| A | Usar nº de serie + dades en la EEPROM del FT2232H |
|
|
|
| B | FT2232H + sentinel |
|
|
|
| C | FT2232H + PIC18F88 emulant EEPROM |
|
|
|
| D | FT2232H + PIC connectat a linies lliures del port serie (Ex:PortB.RTS,PortB.CD,PortB.DSR) |
|
|
|
Finalment l'opció que s'està explorant és la D. Ja que té pinta que es pot usar el propi FT2232H per programar el PIC en aquesta opció. Malgrat que usem el FT2232H com a port RS232, auqest xip soporta molts altres modes de treball (RS485, MPSSE, Bit-Bang, FT245, Bus Emulation, ...). Sembla factible usar un d'aquests modes ( segurament Bit-Bang o MPSSE ) per programar el PIC , sense necessitat de components extres.
S'ha optat per usar el PIC12F1840, ja que ens ofereix:
- Programació a baix voltatge, que ens estalvia el generador de voltatge de programació i la seva lògica de control
- Memòria de dades EEPROM integrada. Ens permet guardar dadedes que canvien al llarg del temps Ex:nº execucions restants de la demo,...
- 256 Bytes de RAM i 4K(Instruccions) de ROM. Que ens donen espai suficient per implementar els algoritmes criptogràfics necessaris.
- Protecció de la memòria EEPROM i la ROM de codi.
- Requereix poc espai. Hi ha versió SOIC-8.
Implementació protecció FT2232H + PIC conectat a les lines no usades del port serie
S'ha decidit usar el port B del FT2232H per connectar-hi el PIC, ja que és el que té més linies disponibles i connectar-lo a als 2 ports és en el millor dels casos problemàtic.
El PIC12F1840 disposa de 6 pins usables, dels quals un d'ells (RA3/MCLR) s'ha de sacrificar si es vol usar el LVP(Low Voltage Programming). Si es vol poder programar el PIC usant el FT2232H i sense circuiteria extra, la única alternativa és usar el LVP, cosa que ens deixa amb 5 pins usables. El MCLR s'ha connectat al pin RI del port B del FT2232H, ja que així garantim que mentre es treballi en mode port serie, serà impossible programar el PIC.
Dels 5 pins restants (RA0,RA1,RA2,RA4,RA5), RA0 i RA1 s'utilitzen durant la programació per tan, convé que no estiguin connectats a un pin de sortida del FT2232H ja que es podrien interferir. Finalment conve que els pins de programació (RA0,RA1,RA3/MCLR) estiguin connectats de manera que sigui fàcil programar des del FT2232H. Per això s'ha connectat RA0 i RA1 a DSR i DCD respectivament.
Finalment per que el PC es pugui communicar amb el PIC de manera senzilla s'ha decidit usar les línies DTR i RTS, malgrat que la linia DTR s'utilitza. S'ha descartat usar una sola linia (RTS) ja que la amplada dels pulsos que es poden generar des del PC és molt imprecisa (l'USB afegeix una imprecisió de 10mS com a mínim, cosa que força uns 20mS com a puls mínim i a 2 pulsos per bit queda una velocitat màxima és de 25bits/s sense tenir en compte el que es pugui menjar el protocol...).
Ja que s'ha de connectar , igualment , la linia DTR al PIC, s'ha aprofitat per afegir una mesura de seguretat extra: La línia DTR s'ha connectat només al PIC i el PIC té connectat l'últim pin lliure al driver que hauria de rebre la línia DTR. D'aquesta manera només es transmetran els canvis de la línia DTR si es té una llicència vàlida. Això fara que en cas que no hi hagi llicència, el PIC desactivi la línia DTR que això es traduirà com a que la unitat de cinta no està llesta i per tan serà impossible transferir patrons entre la màquina i el PC. A més a més aquesta mesura continuarà sent efectiva encara que algú aconsegueixi crackejar el programa.
Per tan la assignació dels pins de programació és la següent:
| PIC12F1840 | FT2232H | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin | Mode | Pin | Mode | |||
| Normal | Programació | RS232 | Bit-Bang | MPSSE | ||
| 4 | - | MCLR | 46 | RI | D7 | GPIOL3 |
| 7 | RA0 | ICSPDAT | 45 | DSR | D6 | GPIOL2 |
| 6 | RA1 | ICSPCLK | 44 | DCD | D5 | GPIOL1 |
| 5 | RA2 | - | MAX232 Driver DTR | |||
| 3 | RA4 | - | 40 | RTS | D2 | TDO/DI |
| 2 | RA5 | - | 43 | DTR | D4 | GPIOL0 |
Protocol
Codificació
Degut a la imprecisió en el temps i la relativa lentitud en fer canvis en les línies, es requereix una codificació que minimitzi el numero de transcisions que s'han de fer per transmetre 1 bit. Per aquest motiu s'ha decidit usar un codi Gray ja que per passar d'un estat a un altre només requereix canviar un bit Ex:
| Decimal | Binari natural | Gray/Binari reflexat | ||
|---|---|---|---|---|
| B0 | B1 | B0 | B1 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 01 | 01 | ||
| 2 | 10 | 11 | ||
| 3 | 11 | 10 | ||
Com es pot veure també només hi ha un bit de diferència entre la última posició i la primera, cosa que permet tancar circularment el codi i considerar els canvis d'estat com a rotacions sobre un cercle. Per tan podem codificar els bits a transmetre com a rotacions cap a la dreta o l'esquerra en funció de si volem transmetre un 0 o un 1.
Trama
Per facilitar la transmissió de dades s'ha decidit seguir les següents regles:
- usar l'estat 00 com a delimitador de trama.
- una estada superior a 200mS en l'estat 00 indica final de trama.
- una trama només pot començar en l'estat 00
- les dades enviades són sempre un número exacte de bytes
Per aconseguir que sempre s'acabi una trama en l'estat 00, és requereix que el número de bits a 1 del missatge sigui parell. Per evitar haver de transmetre bits que no pertanyin a cap byte al final de la trama, i com que igalment és aconsellable usar un codi de detecció d'errors, s'ha decidit que el propi codi de detecció d'errors s'encarregui de assegurar-se que el número de bits a 1 del missatge sigui parell.
Per calcular el codi de detecció d'errors s'acumulen tots els bytes del misstage usant una XOR i una rotació cap a l'esquerra. Ja que és molt fàcil de calcular, compleix amb els requisits, és raonablement robust i el resultat de aplicar-lo a tota la trama (dades+codi) és 0.
Missatges
Cada missatge s'envia en una sola trama. Cada missatge consta d'un byte de capçalera/OpCode que indica el tipus de missatge i la longitud seguit de 0 a 32 bytes de dades.
| PC->PIC12F1840 | |||
|---|---|---|---|
| Nom | Opcode | DataLen | Descripció |
| InitComms | 0xE1 | 0 | Inicialitza les comunicacions. Si no s'envia, el PIC ignorarà qualsevol altre comandament |
| GetNonce | 0x21 | 0 | Obté el repte d'autentificació. |
| SetKey | 0x50 | 16 | Envia al PIC clau_llicència XOR nonce. Si és correcte i vàlida posa el xip en estat activat. |
| DecrementCounter | 0x00 | 1 | Obté l'estat del PIC i la llicència |
| GetStatus | 0x00 | 0 | Obté el número de serie del dispositiu i l'estat |
| ResetKeyData | 0x00 | 32 | Esborra tota la informació de la llicencia i la reescriu amb les dades subministrades. |
| EndComms | 0x00 | 0 | Finalitza les comunicacions. Si el xip està en estat activat, a partir d'aquest moment deixarà passar la linia DTR |
| PIC12F1840->PC | |||
| Nom | Opcode | DataLen | Descripció |
| SetNonce | 0x21 | 16 | Retorna un número aleatori de 128bits en resposta a GetNonce |
| SetStatus | 0x00 | 3 | |
| SetSerial | 0x00 | 16 | |
| CommError | 0x00 | 0 | |