軟件攻擊
該技術通常使用處理器通信接口並利用協議、加密算法或這些算法中的安全漏洞來進行攻擊。軟件攻擊取得成功的壹個典型事例是對早期ATMEL AT89C 系列單片機的攻擊。攻擊者利用了該系列單片機擦除操作時序設計上的漏洞，使用自編程序在擦除加密鎖定位後，停止下壹步擦除片內程序存儲器數據的操作，從而使加過密的單片機變成沒加密的單片機，然後利用編程器讀出片內程序。
在其他加密方法的基礎上，可以研究出壹些設備，配合壹定的軟件，來做軟件攻擊。
近期國內出現了了壹種51芯片破解設備（成都壹位高手搞出來的）,這種解密器主要針對SyncMos. Winbond,在生產工藝上的漏洞,利用某些編程器定位插字節，通過壹定的方法查找芯片中是否有連續空位,也就是說查找芯片中連續的FF FF字節，插入的字節能夠執行把片內的程序送到片外的指令,然後用解密的設備進行截獲,這樣芯片內部的程序就被解密完成了。
電子探測攻擊
該技術通常以高時間分辨率來監控處理器在正常操作時所有電源和接口連接的模擬特性，並通過監控它的電磁輻射特性來實施攻擊。因為單片機是壹個活動的電子器件，當它執行不同的指令時，對應的電源功率消耗也相應變化。這樣通過使用特殊的電子測量儀器和數學統計方法分析和檢測這些變化，即可獲取單片機中的特定關鍵信息。
RF編程器可以直接讀出老的型號的加密MCU中的程序，就是采用這個原理。
過錯產生技術
該技術使用異常工作條件來使處理器出錯，然後提供額外的訪問來進行攻擊。使用最廣泛的過錯產生攻擊手段包括電壓沖擊和時鐘沖擊。低電壓和高電壓攻擊可用來禁止保護電路工作或強制處理器執行錯誤操作。時鐘瞬態跳變也許會復位保護電路而不會破壞受保護信息。電源和時鐘瞬態跳變可以在某些處理器中影響單條指令的解碼和執行。
探針技術
該技術是直接暴露芯片內部連線，然後觀察、操控、幹擾單片機以達到攻擊目的。
為了方便起見，人們將以上四種攻擊技術分成兩類，壹類是侵入型攻擊（物理攻擊），這類攻擊需要破壞封裝，然後借助半導體測試設備、顯微鏡和微定位器，在專門的實驗室花上幾小時甚至幾周時間才能完成。所有的微探針技術都屬於侵入型攻擊。另外三種方法屬於非侵入型攻擊，被攻擊的單片機不會被物理損壞。在某些場合非侵入型攻擊是特別危險的，這是因為非侵入型攻擊所需設備通常可以自制和升級，因此非常廉價。
大部分非侵入型攻擊需要攻擊者具備良好的處理器知識和軟件知識。與之相反，侵入型的探針攻擊則不需要太多的初始知識，而且通常可用壹整套相似的技術對付寬範圍的產品。因此，對單片機的攻擊往往從侵入型的反向工程開始，積累的經驗有助於開發更加廉價和快速的非侵入型攻擊技術。