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하드웨어 해킹

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JTAG

JTAG는 경계 스캔을 수행하는 것을 허용합니다. 경계 스캔은 특정 회로를 분석하며, 각 핀에 대한 임베디드 경계 스캔 셀과 레지스터를 포함합니다.

JTAG 표준은 경계 스캔을 수행하기 위한 특정 명령어를 정의하며, 다음을 포함합니다:

• BYPASS는 다른 칩을 통과하지 않고 특정 칩을 테스트할 수 있습니다.
• SAMPLE/PRELOAD는 장치가 정상 작동 모드일 때 들어오고 나가는 데이터의 샘플을 취합니다.
• EXTEST는 핀 상태를 설정하고 읽습니다.

또한 다음과 같은 다른 명령어를 지원할 수 있습니다:

• 장치를 식별하기 위한 IDCODE
• 장치의 내부 테스트를 위한 INTEST

JTAGulator와 같은 도구를 사용할 때 이러한 명령어를 만날 수 있습니다.

테스트 액세스 포트

경계 스캔에는 **테스트 액세스 포트 (TAP)**라는 네선이 포함되며, 이는 구성 요소에 내장된 JTAG 테스트 지원 기능에 액세스를 제공하는 일반용 포트입니다. TAP는 다음 다섯 신호를 사용합니다:

• 테스트 클럭 입력 (TCK) TCK는 TAP 컨트롤러가 단일 작업을 얼마나 자주 수행할지 정의하는 클록입니다 (다시 말해, 상태 머신에서 다음 상태로 이동하는 빈도).
• 테스트 모드 선택 (TMS) 입력 TMS는 유한 상태 머신을 제어합니다. 클록의 각 비트마다 장치의 JTAG TAP 컨트롤러는 TMS 핀의 전압을 확인합니다. 전압이 일정 임계값 아래인 경우 신호는 낮은 것으로 간주되고 0으로 해석되며, 전압이 일정 임계값을 초과하면 신호는 높은 것으로 간주되고 1로 해석됩니다.
• 테스트 데이터 입력 (TDI) TDI는 스캔 셀을 통해 칩으로 데이터를 보내는 핀입니다. 각 벤더는 이 핀을 통해 통신 프로토콜을 정의해야 합니다. 왜냐하면 JTAG는 이를 정의하지 않기 때문입니다.
• 테스트 데이터 출력 (TDO) TDO는 칩에서 데이터를 보내는 핀입니다.
• 테스트 리셋 (TRST) 입력 선택적인 TRST는 유한 상태 머신을 알려진 좋은 상태로 재설정합니다. 또는 TMS가 1로 5개의 연속 클록 주기 동안 유지되면 TRST 핀이 수행하는 것과 동일한 리셋을 호출합니다. 이것이 TRST가 선택 사항인 이유입니다.

때로는 PCB에서 이러한 핀들이 표시되어 있을 수 있습니다. 다른 경우에는 찾아야 할 수도 있습니다.

JTAG 핀 식별

JTAG 포트를 감지하는 가장 빠르지만 가장 비싼 방법은 JTAGulator를 사용하는 것입니다. 이 장치는 이 목적을 위해 특별히 만들어졌으며 (또한 UART 핀 배치도를 감지할 수 있음), 보드 핀에 연결할 수 있는 24개 채널을 가지고 있습니다. 그런 다음 모든 가능한 조합에 대한 IDCODE 및 BYPASS 경계 스캔 명령을 보내는 BF 공격을 수행합니다. 응답을 받으면 각 JTAG 신호에 해당하는 채널을 표시합니다.

JTAG 핀 배치를 식별하는 더 저렴하지만 훨씬 느린 방법은 Arduino 호환 마이크로컨트롤러에 로드된 JTAGenum을 사용하는 것입니다.

JTAGenum을 사용하면 먼저 열거에 사용할 프로빙 장치의 핀을 정의해야 합니다. 장치의 핀 배치도를 참조한 다음 이러한 핀을 대상 장치의 테스트 포인트에 연결해야 합니다.

JTAG 핀을 식별하는 세 번째 방법은 PCB를 검사하여 핀 배치 중 하나를 찾는 것입니다. 경우에 따라 PCB가 JTAG 커넥터를 가지고 있음을 명확히 나타내는 Tag-Connect 인터페이스를 제공할 수 있습니다. 또한 PCB에 있는 칩셋의 데이터시트를 검사하면 JTAG 인터페이스를 가리키는 핀 배치도를 확인할 수 있습니다.

SDW

SWD는 디버깅을 위해 설계된 ARM 특정 프로토콜입니다.

SWD 인터페이스는 두 개의 핀을 필요로 합니다: 양방향 SWDIO 신호, 이는 JTAG의 TDI 및 TDO 핀에 해당하는 것과 클록인 SWCLK가 필요합니다. 많은 장치가 **Serial Wire 또는 JTAG 디버그 포트 (SWJ-DP)**를 지원하며, 이는 SWD 또는 JTAG 프로브를 대상에 연결할 수 있도록 하는 결합된 JTAG 및 SWD 인터페이스입니다.