计算机工程

作者：倪林, 刘子辉, 张帅, 韩久江, 鲜明

单位：1. 国防科技大学电子科学学院, 湖南 长沙 4100732. 国防科技大学信息通信学院, 湖北 武汉 430030

关键词：知识产权软核,硬件木马,灰度图谱,芯片安全,特征差异

随着芯片设计、制造、封装等流程的分工细化，利用第三方知识产权（IP）软核进行二次开发可以明显提升设计效率，减少重复工作。但是大量非自主可控IP软核被用于加速设计时，可能导致芯片在设计阶段被植入硬件木马，使得芯片安全性难以保证。当前IP软核安全检测方法主要依赖功能测试、代码覆盖率和翻转率分析，或在语义层面进行关键字匹配，且无法对加密IP软核进行检测。在分析硬件木马结构及其在IP软核中实现特征的基础上，利用非可控IP软核与“Golden”IP软核中寄存器传输级（RTL）代码灰度图谱的特征差异，基于Trust-Hub构建“Golden”软核集，提出基于灰度图谱特征的IP软核硬件木马检测模型和算法。以功能篡改型IP软核B19-T100为实验对象，通过调整合适的成像矩阵参数，利用分块匹配对比方式实现硬件木马检测，结果表明，该算法的检测精度达97.18%。在对B19、B15、S38417等5类共18个样本进行测试时，所提算法的平均检测精度达92%以上，表明其可实现对硬件木马的有效识别，检测精度和适用性较强。

来源：2024年第3期

《计算机工程》期刊编辑部

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