基于摻雜修正型硬件木馬設(shè)計研究

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1、為■．全擊鐘成＊著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８ＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ專業(yè)學位碩±學位論文＾ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ戀Ｖ論文題目基于慘雜修正型碩件木馬設(shè)計講究專業(yè)學位類別工程碩±學號２０１３２２２４０２３７作者姓名魏正友指導教師導師姐獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加切標

2、注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。〇＾２作者簽名；月全曰＝殺氣正方日期義＾年論文使用授權(quán)本學位論文作者完全了解電子科技大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學可臥將學位論文的全、部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可臥采用影印縮印或掃描

3、等復制手段保存。、匯編學位論文（保密的學位論文巧解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：妻耗玉反巧師雜名：日期：年（月化分類號密級注1UDC（題名和副題名）（作者姓名）指導教師（姓名、職稱、單位名稱）申請學位級別專業(yè)學位類別工程領(lǐng)域名稱提交論文日期2016.04論文答辯日期2016.06.07學位授予單位和日期20166答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。THEDESIGNANDRESEARCHOFHARDWARETROJANSBASEDONDOPINGMODIFICATIONAMasterThes

4、isSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Author:Supervisor:school:摘要摘要隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展，信息技術(shù)得到了廣泛使用，但安全形勢也相當嚴峻，尤其是支撐信息技術(shù)發(fā)展的IC產(chǎn)業(yè)，近幾年也出現(xiàn)了諸多安全問題。其中硬件木馬造成的危害特別嚴重，為了改變這種被動局面，進行硬件木馬的研究顯得十分必要。所以，本文建立了摻雜修正型硬件木馬IC設(shè)計體系，根據(jù)該體系進行摻雜修正型硬件木馬設(shè)計研究。首先利用TCAD工具對底層器件進行建模仿真

5、，利用器件模型搭建基本電路并驗證；然后完成木馬標準單元的設(shè)計和物理信息的提??；最后將硬件木馬設(shè)計與標準IC設(shè)計流程相結(jié)合，完成AES木馬電路設(shè)計。本文主要工作內(nèi)容如下：第一，詳細闡述了硬件木馬的定義、特征、分類和檢測方法等方面的內(nèi)容；根據(jù)當前硬件木馬的研究現(xiàn)狀，給出摻雜修正型硬件木馬的可行性分析，并建立起摻雜修正型硬件木馬IC設(shè)計體系。論文依照該體系展開說明。第二，針對摻雜修正型硬件木馬進行理論分析，建立器件模型，利用相關(guān)工具進行器件模型仿真，分析仿真結(jié)果并對模型進行修正。利用建立的基本器件模型搭建“壹”型木馬電路和“零”型木馬電路進行混

6、仿，模擬木馬電路在實際工作中的輸出特性。第三，建立標準單元原理圖轉(zhuǎn)換平臺，根據(jù)原理圖連接關(guān)系和版圖結(jié)構(gòu)對單元輸出部分進行修改，最終完成組合單元、時序單元和特殊單元的三種不同類型木馬單元的版圖實現(xiàn)，并對木馬單元版圖進行DRC、LVS物理驗證。對通過物理驗證的木馬標準單元進行物理信息特征化提取，以方便后期調(diào)用。第四，將硬件木馬設(shè)計與標準IC設(shè)計流程相結(jié)合。首先完成目標電路RTL代碼的編寫和功能驗證，并通過邏輯綜合得到門級網(wǎng)表，利用腳本語言進行木馬單元替換；然后修改標準單元的verilog模型來模擬木馬單元的功能，通過仿真驗證木馬單元對電路的影

7、響；其次對AES木馬電路進行物理設(shè)計，完成DRC和LVS物理檢測，并進行時序仿真；最后完成AES木馬電路隨機性測試。關(guān)鍵詞：硬件木馬，TCAD，AES，RNG，集成電路IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheglobaleconomy,informationtechnologyhasbeenwidelyused,butthesecuritysituationisverygrim.Inrecentyears,alotofsecurityissueswerebrokeespeciallyint

8、heICindustry.Especially,thedamagecausedbytheHardwareTrojansisparticularlyserious.Inordertochange