隨著現(xiàn)場可編程邏輯陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)在航空航天,高性能計算等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,其安全問題也引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注與研究。目前,在硬件安全領(lǐng)域,硬件木馬(Hardware Trojan,HT)攻擊是FPGA安全的一大威脅。現(xiàn)有FPGA木馬檢測方法主要是對于設(shè)計代碼和網(wǎng)表進行分析,但是一般的用戶只能拿到用于FPGA配置的比特流(Bitstream)文件,因此無法進行木馬檢測。本文對于FPGA逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究,旨在將比特流轉(zhuǎn)換成網(wǎng)表和代碼,從而幫助硬件木馬檢測。本文的主要工作如下:1)FPGA逆向工程工具鏈設(shè)計與實現(xiàn)為了完成FPGA逆向工程,本文中設(shè)計并實現(xiàn)了一條FPGA逆向工程工具鏈,其中包含了三個工具,分別為映射收集器,比特流逆向工具和網(wǎng)表逆向工具。本文設(shè)計的映射收集器可以通過詳盡的黑盒測試得到不被公開的比特流映射信息,從而完成數(shù)據(jù)庫的搭建,為后續(xù)逆向操作提供支持。比特流逆向工具結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的信息對于比特流數(shù)據(jù)進行分析處理,從而還原出網(wǎng)表。網(wǎng)表逆向工具則通過對逆向網(wǎng)表的結(jié)構(gòu)功能進行分析處理從而完成網(wǎng)表到RTL代碼...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 ASIC逆向工程
        1.2.2 FPGA逆向工程
    1.3 本文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 FPGA開發(fā)和硬件木馬介紹
    2.1 FPGA開發(fā)流程
    2.2 硬件木馬
        2.2.1 硬件木馬簡介
        2.2.2 硬件木馬分類
        2.2.3 FPGA硬件木馬
        2.2.4 硬件木馬檢測
    2.3 本章小結(jié)
第三章 FPGA逆向工程工具鏈
    3.1 FPGA逆向工程基礎(chǔ)知識
        3.1.1 FPGA體系結(jié)構(gòu)概述
        3.1.2 XDLRC文件介紹
        3.1.3 網(wǎng)表與比特流文件
    3.2 FPGA逆向工程工具鏈
        3.2.1 數(shù)據(jù)庫
        3.2.2 比特流逆向工具
        3.2.3 網(wǎng)表逆向工具
    3.3 討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 工具鏈評估和硬件木馬檢測
    4.1 定量分析
    4.2 定量分析
        4.2.1比特流逆向?qū)嶒?br>        4.2.2 網(wǎng)表逆向工程
        4.2.3 與其他逆向工具的定量比較
    4.3 IP 核逆向方法與實驗
        4.3.1 IP核逆向方法
        4.3.2 IP核逆向?qū)嶒?br>    4.4 本章小結(jié)
第五章 FPGA逆向工程的應(yīng)用
    5.1 FPGA逆向工程應(yīng)用：木馬檢測
        5.1.1 在逆向網(wǎng)表中檢測硬件木馬
        5.1.2 在逆向RTL代碼中檢測硬件木馬
    5.2 FPGA逆向工程應(yīng)用：木馬植入
        5.2.1 基于逆向工程的木馬植入
        5.2.2 片上網(wǎng)絡(luò)介紹
        5.2.3 片上網(wǎng)絡(luò)硬件木馬設(shè)計
        5.2.4 片上網(wǎng)絡(luò)硬件木馬評估
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間成果



本文編號：3977064