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ARM TrustZone-M 安全固件逆向分析实战

📚 共计 30 章节

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TrustZone-M 基础概念

ARMv8-M 架构概述、安全状态与非安全状态、SAU/IDAU 配置。

架构安全模型

开发环境搭建

搭建基于 Cortex-M33 的 QEMU 仿真环境、安装 ARM GCC 工具链。

环境工具链

安全固件编译与链接

安全分区与非安全分区的内存布局、链接脚本编写。

编译链接脚本

安全启动流程

BootROM 与安全启动链、信任根建立。

启动信任根

异常处理与中断

安全中断与非安全中断、中断向量表重定向。

SG 指令与函数调用

安全网关指令、非安全调用安全函数的机制。

内存保护单元

MPU 配置、安全属性单元 (SAU) 实战。

TrustZone 对外设的访问控制、外设安全属性配置。

固件提取技术

从 Flash 读取固件、利用调试接口 (SWD/JTAG) 提取。

提取调试接口

固件分析基础

binwalk 与固件解包、文件系统识别。

反汇编基础

ARM Thumb/Thumb-2 指令集、使用 Ghidra 加载固件。

反汇编Ghidra

固件入口点分析

向量表解析、复位处理函数定位。

入口点向量表

安全函数识别

通过 SG 指令特征定位安全函数入口。

非安全侧代码分析

非安全世界的主逻辑与系统调用。

非安全侧系统调用

安全侧代码分析

安全服务的实现、密钥处理逻辑。

安全侧密钥

数据流追踪

敏感数据（密钥、证书）在安全与非安全侧的流动。

数据流追踪

漏洞挖掘 - 缓冲区溢出

非安全侧输入导致安全侧栈溢出。

漏洞栈溢出

漏洞挖掘 - 类型混淆

安全与非安全世界指针类型错误。

漏洞类型混淆

漏洞挖掘 - 权限提升

利用非安全侧漏洞获取安全侧执行权限。

漏洞权限提升

漏洞利用 - ROP 链构造

在安全固件中构造 ROP 链。

漏洞利用 - 绕过 SG 检查

篡改函数指针绕过安全网关。

侧信道分析

基于时序的密钥提取、基于功耗的简单分析。

侧信道时序

固件签名与验证

解析镜像签名、验证算法识别。

反调试技术

固件中的调试检测、JTAG 熔丝位分析。

固件混淆与加密

常见加密算法识别、解密脚本编写。

实战案例 1：智能门锁固件逆向

提取开锁密钥。

实战案例 2：物联网网关固件逆向

发现远程代码执行漏洞。

实战案例 3：车载 T-Box 安全固件逆向

绕过安全启动。

实战车联网

自动化分析工具

使用 Python 与 Capstone 进行批量反汇编。

自动化Capstone

报告撰写与防御建议

逆向分析报告模板、安全加固建议。