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《基于內(nèi)建電路的硬件木馬檢測技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于內(nèi)建電路的硬件木馬檢測技術(shù)研究ResearchonHardwareTrojanDetectionTechnologyBasedonBuilt-InCircuit領(lǐng)域：集成電路工程作者姓名：李旭指導(dǎo)教師：趙毅強(qiáng)教授企業(yè)導(dǎo)師：賈鳳鳴高級工程師天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十二月摘要近年來信息安全事件不斷發(fā)生，集成電路的安全性正得到廣泛關(guān)注，保障集成電路芯片的“自主可控”和“自主可信”成為當(dāng)前各類信息系統(tǒng)的迫切需求。硬件木馬作為集成電路中的主要安全隱患之一，其檢測理論與方法已經(jīng)成為國內(nèi)外集成電路領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)研究課題。隨著集成電路規(guī)模的增大
2、，硬件木馬面積的減小，木馬電路對于母本電路的影響越來越小，檢測難度越來越大。本文查閱了國內(nèi)外硬件木馬研究的相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)出采用基于內(nèi)建電路的硬件木馬檢測技術(shù)，能有效提高硬件木馬檢測的靈敏度。通過分析基于內(nèi)建電路的硬件木馬檢測原理，本文制定了兩種檢測方案：一種是基于木馬電路的運(yùn)行會引入額外的壓降的基本原理，在電路的設(shè)計層次嵌入自檢測電路結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能有效檢測木馬電路產(chǎn)生的壓降，進(jìn)而判斷電路中是否含有木馬電路；另一種是基于芯片內(nèi)部電路運(yùn)行中產(chǎn)生電磁輻射的基本原理，通過分析木馬電路對母本電路電磁輻射的影響，判斷電路中是否含有硬件木馬。在第一種檢測方案
3、中，本文基于環(huán)形振蕩器設(shè)計了一種自檢測電路結(jié)構(gòu)，選擇ISCAS’s9234作為母本電路，電路面積為484996um2，并設(shè)計了10種不同面積比的木馬電路。根據(jù)母本電路的規(guī)模，設(shè)計環(huán)形振蕩器的級數(shù)為5，振蕩頻率為244MHz，占母本電路的面積比為0.004%，能有效檢測出面積比為0.20%的木馬電路。在第二種檢測方案中，本文提出了將排序熵算法應(yīng)用在硬件木馬電磁檢測中，通過分析母本電路與含木馬電路電磁輻射信號復(fù)雜度的差異性，進(jìn)而分析待測電路中是否含有木馬電路?；赟AKURA-GFPGA開發(fā)板設(shè)計了硬件木馬電磁輻射信息的檢測平臺，通過實驗分析，當(dāng)木
4、馬電路的面積比為0.17%時，含木馬電路與母本電路的差異性P值為0.0017，具有顯著差異性，驗證了排序熵算法在硬件木馬電磁檢測中的有效性。關(guān)鍵詞：信息安全硬件木馬側(cè)信道分析自檢測電路排序熵ABSTRACTInrecentyears,informationsecurityincidentshappenedconstantly.Thesafetyoftheintegratedcircuitgainswideattention.Protectingtheintegratedcircuitchipandmakingit"self-control"an
5、d"independentcredible"havebecometheurgentneedsofvariousinformationsystems.Asoneofthemajorsecurityrisksinintegratedcircuit,hardwareTrojanalongwithitsdetectingtheoryandmethodshasbecomeahotresearchtopicinthefieldofintegratedcircuitathomeandabroad.Withtheincreasingscaleofintegra
6、tedcircuit,theareaofthehardwareTrojandecreases,andthustheinfluenceofTrojancircuitforgoldenchipissmallerandsmaller.HardwareTrojandetectionbecomesmoreandmoredifficult.ThispaperreferedtothehardwareTrojanrelatedliteratureathomeandabroad,andcomeupwiththehardwareTrojandetectiontec
7、hniquebasedonbuilt-incircuit,whichcaneffectivelyimprovethehardwareTrojandetectionsensitivity.Throughtheanalysisbasedonthebuilt-inhardwareTrojandetectionprincipleofthecircuit,thepaperestablishedtwokindsofdetectionschemes.Thedetectioncircuitstructurewasembeddedinthedesignofaci
8、rcuit,basedontheoperationoftheTrojancircuitintroducingadditionalvoltagedrop
