發(fā)布時(shí)間：2021-01-16 08:25

　　隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,芯片安全問題受到越來越多的關(guān)注。由于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈全球化的趨勢不可阻擋,很多芯片公司出于經(jīng)濟(jì)利益的考慮,將設(shè)計(jì)和制造分離,導(dǎo)致芯片被植入硬件木馬的可能性急劇增大。硬件木馬會對芯片產(chǎn)生十分嚴(yán)峻的危害,因此,硬件木馬的檢測對信息時(shí)代的芯片安全有著至關(guān)重要的作用。本文課題來源于國家部委項(xiàng)目。針對上述硬件木馬檢測問題,本文研究了一種適用于大規(guī)模集成電路且具有低開銷、高覆蓋率和高精度特點(diǎn)的硬件木馬檢測方法,并建立了完整的檢測流程。該檢測方法首先在芯片的設(shè)計(jì)初期植入路徑延遲檢測結(jié)構(gòu),之后利用該延遲檢測結(jié)構(gòu)提取黃金模型中的延遲特征作為水印,最后將所提取待測芯片的延時(shí)特征與水印做對比以檢測芯片中是否存在硬件木馬。該方法克服了傳統(tǒng)側(cè)信道檢測方法需要耗費(fèi)大量精力激活木馬的問題。針對超速掃描延時(shí)測量方法和影子寄存器結(jié)構(gòu)延時(shí)測量方法存在的缺陷,本文將超速掃描延時(shí)檢測方法和影子寄存器測延時(shí)方法相結(jié)合,提出了適用于大規(guī)模集成電路的SC-SP延遲檢測方法,此方法可以應(yīng)用于電路中不可觀察的路徑。SC-SP方法的具體實(shí)現(xiàn)方式是,由于片上和片外測試時(shí)鐘的限制,對于能夠應(yīng)用于芯片的最大頻率所能覆... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于功耗分析的硬件木馬檢測[43]

的路徑延遲。因此，對于沒有全掃描的時(shí)序電路，需要采用侵入式技術(shù)來測量所有路徑延遲。但是這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以不必完全激活木馬，就能實(shí)現(xiàn)木馬的檢測。圖2.14 基于延遲分析的硬件木馬檢測[43]（4）電磁輻射通過檢測由木馬切換活動帶來的電磁輻射，也可以檢測芯片中的木馬電路，這種檢測方法是非侵入性、非破壞性的[13]。除了使用不同的測量電路之外，基于測量該參數(shù)的任何技術(shù)都與測量瞬態(tài)電源電流屬于同一類別。（5）多參數(shù)多參數(shù)硬件木馬測試用來分析芯片的瞬態(tài)電源電流（DDTI ）和芯片最大工作頻率maxF，這兩者之間也存在一定的關(guān)系[40]。如果芯片中被敵手植入了惡意邏輯電路，則將改變這兩個(gè)變量之間的關(guān)系。這種方法同樣需要黃金模型做對比得出結(jié)果[41]。這兩個(gè)變量之間的關(guān)系可以用公示表示所示，如果公式（2-1）代表了黃金模型的變量之間的關(guān)系，則公式（2-2）代表木馬芯片變量之間的關(guān)系。max DDTav t av cirtIk n nF(2-1) _max DDT troav t tro av cirtIk n n nF(2-2)其中 av tk n 代表了電路中所有開關(guān)門的數(shù)量，cirtn 表示關(guān)鍵路徑上門數(shù)量。由公式（2-1）和（2-2）可以看出

否有惡意結(jié)構(gòu)植入。3.1 基于延時(shí)的側(cè)信道分析檢測方法簡介圖3.1 時(shí)序弧如果將電路網(wǎng)表看成一個(gè)拓?fù)鋱D，如圖 3.1 所示時(shí)序弧，圖中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表電路中的引腳，節(jié)點(diǎn)之間的連線表示時(shí)序弧。時(shí)序弧可以分為兩種，單元延時(shí)和連線延時(shí)。單元延時(shí)的時(shí)序弧是指輸入引腳和輸出引腳之間的連接，連線延時(shí)的時(shí)序弧是指驅(qū)動引腳和扇出之間的連接。延時(shí)計(jì)算就是計(jì)算每一條時(shí)序弧的值，即包含單元延時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
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本文編號：2980477