[프로그램 다운로딩 (ISP, JTAG)]

컴파일된 프로그램을 AVR 칩에 기록하는 작업을 "다운로딩"이라고 부르며,
이를 퓨징(Fusing), 플래싱(Flashing), 혹은 프로그래밍(Programming)이라고 부르기도 합니다.

우리 입장에선 "업로딩"이라는 표현이 익숙하겠지만,
MCU 입장에서 보기 때문에 업로딩이 아닌 다운로딩인 것입니다.

AVR은 하드웨어적인 변경 없이 있는 그 상태로 프로그램을 쓸 수 있는 ISP와 JTAG이라는
다운로딩 인터페이스를 제공합니다.

그리고 우리의 개발 키트는 ISP 핀이 USB 변환기에 연결되어 있습니다.
그렇기 때문에 우리는 AVR의 ISP 기능을 이용하여 프로그램을 다운로딩 한 것입니다.

ATmega128의 데이터시트에선 최대 다운로딩 횟수가 1만번이라고 설명하고 있으며,
이는 우리가 새로운 프로그램을 실컷 다운로딩하기에 충분한 횟수입니다.
그리고 이렇게 다운로딩 되는 데이터는 MCU 내부의 플래쉬롬으로 저장됩니다.

이와는 반대로 플래쉬롬에 저장된 프로그램 코드를 빼내어 오는 것을
덤프(Dump) 혹은 그냥 Read라고 하는데, 이처럼 마이크로 컴퓨터에 저장된 코드를
빼내어 오면 그것을 역분석(Reversing)하여 하드웨어 해킹의 발판을 마련할 수 있습니다.

프로그램을 다운로드할 때 사용했던 윈도우를 다시보면 "Read"라는 버튼이 있는데,
이를 이용하면 플래쉬나 내장 메모리(EEPROM)의 데이터를 추출할 수 있습니다.

ISP와 JTAG은 차이는, ISP가 프로그램을 다운로드하거나 덤프할 수 있는 기능만
제공하는 반면, JTAG은 프로그램의 코드를 명령어 혹은 Line 단위로 디버깅(Debugging)하는
것을 가능하게 해줍니다.

사실 JTAG은 다운로딩 장치라기보다는 하드웨어 디버깅 전용 인터페이스이기 때문입니다.
ISP가 프로그램을 다운로드하거나 덤프 하는 시점에만 사용되는 반면,
JTAG을 이용한 디버깅을 수행 할 경우 MCU와 호스트 PC는 지속적으로 연결 상태를
유지하면서 데이터를 주고받게 됩니다 .

ISP와 JTAG은 서로 다른 Port를 사용하며, 보드에 노출 된 핀의 위치도 서로 다릅니다.
ISP는 보통 6핀을 사용하고, JTAG은 보드에 따라 다른데, 보통 8핀, 10핀 혹은 20핀을 사용합니다.

- 핀 10~13 : ISP을 위한 주요 핀들
- 핀 54~57 : JTAG을 위한 주요 핀들

AVR에 특화된 장치인 ISP와는 달리, JTAG은 표준화가 되어 있기 때문에 대부분의
MCU에서 공통적으로 접할 수 있습니다.

그렇기 때문에 JTAG은 해커에게 있어 매우 구미가 당기는 장치이기도 합니다.
JTAG을 이용하여 펌웨어를 추출하거나 대상 장비를 디버깅 할 수 있기 때문입니다.

ISP와 JTAG을 사용하기 위해선 각각 전용 장비가 있어야하며, 판매 가격은 각각 2~3만원 정도 합니다.

ISP 제품 추천 : http://devicemart.co.kr/goods/view.php?seq=12964
JTAG 제품 추천 : http://devicemart.co.kr/goods/view.php?seq=19702

JTAG의 경우엔 여러 종류의 MCU에서 사용할 수 있다고 하였는데, 그렇다고 해서 장비가
서로 호환되는 것은 아니고, 대상 MCU 종류에 맞는 JTAG 장비를 별도로 구매해야 합니다.

즉, AVR용 JTAG이 따로 있으며, ARM용 JTAG이 따로 있고, ARM용 안에서도 ARM7용, ARM9용,
ARM11용, ARM-CORTEX용 JTAG이 따로 있습니다. 혹은 ARM7~11 및 ARM-CORTEX를 모두 지원하는 형태,
혹은 이들 중 일부만 지원하는 형태의 JTAG 제품도 있으며, 더욱 다양한 모델을 지원할 수록
가격은 비싸집니다. AVR용 JTAG이 3만원정도 하는 반면, ARM용 JTAG은 매우 고가여서
대략 20만원에서 기능과 지원 모델의 범위에 따라 수백만원까지도 호가합니다.

여튼 ISP나 JTAG을 이용하여 해킹하고자 하는 대상 하드웨어의 펌웨어 코드를 추출해내면,
그 안에서 프로그래밍 상의 취약점을 찾아하거나 개발자들이 숨겨놓은 기능을 발견할 수도 있습니다.

혹은 얻어낸 펌웨어를 개조하거나 아예 새로운 펌웨어를 만들어 기존 플래쉬롬에 덮어쓰기
함으로써 기존 제품의 성능을 향상시키거나, 직접 버그를 수정하거나, 아예 새로운 장비로
탈바꿈 시킬 수도 있습니다.

이에 대한 대표적인 XBOX의 게임 라이센스 체크 루틴을 파괴하여 복사 된 게임을 즐길 수 있도록
하는 것입니다. 물론 이 같은 행위는 불법이지만, 해커들에게 있어 매우 흥미로운 놀거리이자
공부거리임은 확실할 것입니다.