文章总结： 本文系统梳理了针对汽车MCU的攻击手段，分为软件攻击和硬件攻击两大类。软件攻击包括漏洞利用、逆向分析和中间人攻击等低成本手段；硬件攻击细分为非侵入式（侧信道分析、故障注入）和侵入式（逆向工程、微探测）等高技术门槛方式。文章强调需根据攻击成本与收益比来制定针对性防护措施，提升汽车信息安全防护能力。
综合评分： 85
文章分类： 车联网安全,IoT安全,漏洞分析,渗透测试,安全建设
汽车信息安全 — 针对MCU的攻击手段汇总
谈思实验室
2026年3月31日 17:43
上海
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以下文章来源于汽车MCU软件设计
，作者快乐的肌肉
汽车MCU软件设计
.
不想拿CFA的码农不是好咖啡师，分享汽车标定、汽车网络安全和AutoSAR，偶尔杂文、长期技术
01
MCU中哪些对象要受保护
在探讨攻击之前，必须明确MCU内哪些是需要被严密保护的对象，整理下来无非就是代码、数据MCU运行状态三大类，如下：
保护这些对象，旨在确保各种资产的机密性、完整性、真实性与可用性。
02
攻击手段分类
攻击手段主要分为软件攻击和硬件攻击两大类，而硬件攻击又可细分为侵入式与非侵入式。
（一）软件攻击
软件攻击是通过是利用CPU执行一段“恶意软件”的代码来对系统进行控制，从而获取系统的任何资源，或者修改其功能。这段代码可以是通过通信接口、调试接口进行注入，也可以是固件本身未经验证或者是固件漏洞。
常见手段如下：
漏洞利用：利用固件或协议栈中的缓冲区溢出、格式化字符串、整型溢出、逻辑缺陷等漏洞，执行任意代码、获取敏感数据、提升权限等等，例如利用公开漏洞（如CWE）和开源工具即可发起攻击，无需专用设备。
Buffer Overflow
逆向工程与分析：通过未关闭的调试接口（如JTAG/SWD）读取固件，使用反汇编、反编译工具进行分析，寻找漏洞或窃取算法。
中间人攻击：在固件更新、指令传输过程中拦截并篡改数据包，植入恶意代码。
软件攻击，成本是比较低的，一台电脑、通信\调试工具即可完成，甚至各个黑客还可以共享自己的知识情报，成功率会大大增加，这是最经济的攻击方式。
（二）硬件攻击
当软件接口被加固后，攻击者可能转向物理层面。
硬件攻击技术门槛和成本激增，通常针对高价值目标。硬件攻击分为非侵入式攻击和侵入式攻击
1） 非侵入式攻击
在不破坏芯片封装、不直接接触硅片的情况下进行，此类常见的攻击手段
侧信道攻击
时序分析：分析算法执行时间差异来推断密钥信息（例如，早期未做防护的RSA算法）。
电磁分析：通过探测芯片运行时泄漏的电磁辐射，其原理与功耗分析类似，有时信号更清晰。
功耗分析：精确测量MCU运行加密算法（如AES、RSA）时的瞬时功耗，功耗的微小差异与处理的数据位、操作相关，通过统计方法可破解密钥。
故障注入攻击：
时钟/电压毛刺攻击：在芯片运算关键瞬间，向其时钟信号或供电电压注入短暂的异常脉冲，导致其计算错误或跳过某些安全指令（如跳转验证），这是绕过安全启动、权限检查的常见手段。
电磁故障注入：使用强电磁脉冲局部干扰电路，引发位翻转或指令执行错误。
激光故障注入：通过芯片背面去层或利用红外激光穿透硅衬底，用高能激光束精确轰击特定晶体管，注入故障。精度极高，但设备昂贵。
这类攻击方式需要一定的电子测量知识、专用设备（如高采样率示波器、电磁探头、简单的故障注入工具）和数据分析能力，高度依赖目标芯片的具体实现和防护措施。对无防护或防护薄弱芯片的成功率很高，但针对特定防护设计的芯片成功率则会降低，不过虽然前期投入较大，但一次成功攻击的收益可能极为丰厚。
2） 侵入式攻击
侵入式攻击，通常就需要物理打开芯片封装，直接暴露硅片并进行探测或修改。这是最复杂、破坏性的攻击。
常见手段有：
逆向路提取：逐层去除芯片的金属互连层和钝化层，在每一层进行高精度成像，重构出整个电路的网表。
微探测：使用微米级的探针台和飞针，直接连接到芯片内部的总线或存储单元上，读取或修改数据。
电路修改：通过聚焦离子束设备，切断或重连特定的金属线，永久性修改电路功能（例如，永久性打开调试接口，禁用加密模块）。
这种攻击只要技术能力足够，理论上可以攻破任何未做特殊物理防护的芯片，目前我只见过几次，主要是copy竞品，获取芯片设计IP、剖析高端芯片。但该攻击成本同样也极高，需要超净间、高精度显微镜、探针台等的专用设备，以及顶级的微电子工程专家团队。过程耗时漫长，可能数周至数月。毫无以为，这种攻击手段收益也最高，直接克隆芯片设计、提取所有秘密、制造漏洞后门，属于战略性的收益。
总的来说，就像天下没有不透风的墙，攻击者总会有机会成功破解芯片。
从攻击者的角度来看，如果预期收益/攻击成本的比率尽可能高，那么攻击是最有利可图的。
而我们要做的就是理解这些攻击手段，来决策哪些防御措施是必须要实施的。
end
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本文转载自：谈思实验室 《汽车信息安全 — 针对MCU的攻击手段汇总》