crrr

Если входящие и сходящие сигналы требуют только логических уровней, можно сколхозить схему мультиплексоров/демультиплексоров(шифратор/дешифратор)(двоично-десятичный преобразователь (и наоборот)). Они просто каскадируются, 3мя портами можно адресовать 255 входов и 255 выходов, 4мя — независимо читать/писать. Но уж очень громоздкая схема выйдет.(они обычно на 16 входов/выходов)
Можно уменьшить количество занятых ног используя счетчики или сдвиговые регистры, для формирования адреса/получения/установки данных, можно в 1 порт уложиться, но это бесконечный подсчет, такты, брррр.

Специально погуглил. Нашел пару контор, которые предлагают услуги подобные, вот только нигде не увидел цен в 5тр и HV программатора. Помнится на хабаре была статья про реверс инжиниринг с анализом потребления итп, да возможно, вероятно, но, как я выше написал — «тут тот случай, когда снятие защиты обойдется дороже разработки аналога».

Ну нет, позвольте. Давайте примитивный пример. ATmega8AU. Ссылки на конторы или оборудование в студию. И не путаете -ли вы случайно снятие фьюз с чтением прошивки? А то HV программатором и фьюзы попереставлять можно, только вот «The Boot Lock Bits can be set in software and in Serial or Parallel Programming mode, but they can be cleared by a chip erase command only»
Я не отрицаю что это возможно гипотетически — только уверен что будь все так просто, багу бы закрыли 100 лет назад. Что и сделали, собственно.

Правильно выше товарищ написал. Есть родная защита. Если Вы планируете по какой-то причине использовать Arduino в качестве платформы для распространения своего ПО с защитой, то зашейте свой загрузчик идентичный оригинальному но с поддержкой криптографии. Можно, например, допилить DES или AES загрузчики из апноутов atmel… Но как-то смысл неуловимо исчезает…