PLC程序如何加密?電氣高手告訴你這樣做
發(fā)布時間:2024-04-03 15:24 [ 我要自學網(wǎng)原創(chuàng) ] 發(fā)布人: 快樂小女 閱讀: 1407

大家都知道,很多品牌PLC的程序都可以通過軟件解密,那么一旦解密后程序就非常透明的顯示在了別人的眼中,而將設備賣給別人將PLC程序整個鎖死的話又不切實際,甲方會無法維護;而保密和維權更是中國市場經(jīng)久不衰的話題,其實德國的工程師從來不會給自己的程序整體加密,而是使用其他方式,既不影響發(fā)生故障時的診斷,又可以保護自己的核心機密。今天給大家介紹一下這些方式,供大家參考。

 

一、使用西門子安全PLC或者博途的KNOWHOW功能

西門子安全PLC作為西門子主打安全功能的一款產(chǎn)品,它的性能毋庸置疑,而且安全PLC的程序塊加密后無法破解;可以很好得保護核心。而博途PLC作為西門子的最新產(chǎn)品,其版權保護也是它的主要功能之一,KNOWHOW功能是軟硬件雙重加密,不加密的塊可以正常監(jiān)控,沒有密碼的話甚至無法下載到其他PLC;因此使用博途的KNOWHOW功能既可以將程序交給甲方方便維護,又可以保護自己的核心程序不被竊取。

 

二、采用高級語言編寫部分重要的工藝程序

西門子除了最基礎的LAD梯形圖編程,F(xiàn)BD功能塊編程和STL語句表編程還有很多其他的方式,比如說PCS7的CFC,SFC; 除此之外還有SCL,S7-GRAPH等等。對于這些語言,一般的工控人員很難全部精通,因此仿制難度大大提升,因此非常關鍵的工藝程序可以由這些語言編寫,也可以很好得保護自己的核心。

 

1)編程方式的采用

a)采用模塊化的程序結構,采用符號名,參數(shù)化來編寫子程序塊;
b)盡量采用背景數(shù)據(jù)塊和多重背景的數(shù)據(jù)傳遞方式;

c)多采用間接尋址的編程方式;

d)復雜系統(tǒng)的控制程序尤其是一些帶有順序控制或配方控制的程序,可以考慮采用數(shù)據(jù)編程的方式,即通過數(shù)據(jù)的變化來改變系統(tǒng)的控制邏輯或控制順序。

用戶應該盡量采用以上幾種高級層次的編程方式,這樣編出來的程序中嵌入系統(tǒng)的保護加密程序,才不容易被發(fā)現(xiàn)而仿制。

 

2)主動保護方法

a)利用系統(tǒng)的時鐘;

b)利用程序卡或者CPU的ID號和序列號;

c)利用EEPROM的反寫入功能,及一些需要設置的內(nèi)存保持功能;

d)利用系統(tǒng)提供的累時器功能;

e)在用戶程序的數(shù)據(jù)塊中設置密碼;

f)軟件上設置邏輯陷阱;

g)可以反向利用自己在編程時犯的錯誤。

 

3)被動保護方法

a)在內(nèi)存容量利用許可的條件下,不要刪除被認為是無用的程序;

b)在數(shù)據(jù)塊里留下開發(fā)者的標識,以便于將來遭到侵權時可以取證。

 

4)應用反竊取技術的注意事項

a)在用戶程序中嵌入保護程序要顯得自然一些,不能很突兀的加出一段程序來,代碼要盡量精簡,變量符號名應與被嵌入程序段的變量保持一致;

b)往往一種保護加密手段是不夠的,應該多種方法并用,并且這些保護程序一旦激活后對系統(tǒng)造成的后果也應該盡量不同,造成所謂的“地雷效應”,從而增加程序被竊取的難度,時間與成本,短時間內(nèi)讓抄襲者束手無策;

c)保護好程序的原代碼,如果需要交付程序的,在不影響用戶對設備維護的前提下,應對交付的程序做適當?shù)募夹g處理,如刪除部分符號名,采用上載的程序或數(shù)據(jù)塊;

d)做好嚴格的測試,以避免保護程序的不完善引起的誤動作而帶來的不必要的麻煩,同時也能降低售后服務的的費用。

 

三、使用通訊功能

在實際應用中,往往會遇到一些系統(tǒng)間需要數(shù)據(jù)交換的問題(多個PLC之間,PLC與第三方儀表之間),無論是西門子產(chǎn)品之間還是西門子產(chǎn)品與第三方產(chǎn)品之間,建議使用通訊的方案來代替模擬量或開關量之間的信號互連的方案。對于前者,仿制者只能看見一條硬件的通訊線,至于有多少數(shù)據(jù)是如何通過通訊交換的,仿制者必須要花精力研究具體的用戶程序才能搞清楚;而對于后者,開發(fā)者是省心省力了,仿制者也是一目了然,盡收眼底。

 

對于一些變頻器或者伺服電機等的程序設計,一般有多種方式,可以線路直接控制還可以通訊控制,那么使用通訊的方式的話會使得程序增加了仿制的難度,比如說PLC對于伺服驅動器的控制有多種,簡單一些的可以是脈沖直接控制或者模擬量控制,這種方式就容易仿制,如果換成通訊控制,則會使得程序復雜很多,加上仿制者如果對報文不熟悉,很難去仿制。

 

有時候控制系統(tǒng)會由多個子控制系統(tǒng)構成,由此形成多CPU加人機界面的網(wǎng)絡,西門子S7-200產(chǎn)品常見的是PPI網(wǎng)絡,S7-300400產(chǎn)品常見的是MPI網(wǎng)絡,通常是人機界面與CPU之間的數(shù)據(jù)交換,而我們也可在CPU的用戶程序中添加一些無需組態(tài)的S7基本通訊功能(S7-200可用NETRNETW指令,S7-300400可以用X_PUTX_GET指令),定時或不定時地在CPU之間進行少量數(shù)據(jù)交換,通過這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)子系統(tǒng)控制邏輯的互鎖。對于這樣的系統(tǒng),仿制者要分析某一子系統(tǒng)的程序也不是件十分容易事情。

 

四、采用面板類型的人機界面

盡量在自動化系統(tǒng)中使用面板類型的人機界面來代替單一的按鈕指示燈,很多人機界面沒有源程序的話只有備份和恢復功能,完全可以實現(xiàn)維護功能還保密了HMI這一層的程序,而對于一個PLC系統(tǒng)而言,即使擁有了源程序但是缺失了HMI部分的標記也是很難仿制的。

 

而且開發(fā)者可以在面板的畫面上加上明顯的廠家標識和聯(lián)系方式等信息,仿制者就不能原樣照抄。

 

如果就使得如果仿制者想要復制程序的話,就必須重新編寫操作面板的程序甚至于PLC的程序,而開發(fā)者則可利用面板和PLC數(shù)據(jù)接口的一些特殊功能區(qū)(如西門子面板的區(qū)域指針,或VB腳本)來控制PLC的程序執(zhí)行。這樣的PLC程序在沒有HMI源程序的情況下只能靠猜測和在線監(jiān)視來獲取PLC內(nèi)部變量的變化邏輯,費時費力,極大的增加了仿制抄襲的難度。

 

五、采用非標準的人機界面

德國工程師都愿意使用這種方式。

 

在中國,大多數(shù)工程師都愿意使用WINCC,INTOUCH或者組態(tài)王等等,但其實除了這些軟件,還有一種更加高大上的編寫方式,那就是利用VB自己寫程序,而對于軟件與PLC的接口,大家可以選擇LIBNODAVE或者其他庫等,這種方式寫出來的人機界面有著很多好處,首先沒有版權問題,因為VB軟件是免費的,而且對于WINDOW系統(tǒng)的升級來說只需要簡單的添加幾個文件即可實現(xiàn),不像WINCC那樣,如果window升級了,需要大量修改文件。一般人都無法修改,更別提仿制了;沒有很好的計算機編程功底的話就不敢輕易修改,而僅僅有計算機功底又沒有PLC或者工藝基礎的話也是無法更改的。作者曾經(jīng)利用S7-300做過這么一套系統(tǒng),但我的目的不是保密,而是甲方要求,做出來的系統(tǒng)完全按照自己的風格,很是舒服。

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