集成电路故障注入攻击仿真方法
本文选题:仿真 切入点:故障注入攻击 出处:《计算机辅助设计与图形学学报》2017年08期 论文类型:期刊论文
【摘要】:故障注入攻击以设备要求低、效果显著逐渐成为芯片攻击的一种有效手段,对集成电路信息安全构成了严重威胁.为了尽早发现集成电路设计中的安全隐患,设计者需要简单有效的方法在设计阶段检测设计的抗故障注入攻击能力.为此,提出一种故障注入攻击软件仿真方法.首先设置3个基本参数生成包含故障数据的控制文件,构建复杂故障模型以模拟各种故障注入攻击技术;然后综合待测电路源码得到网表,在网表中插入采用可综合的硬件描述语言实现的故障注入逻辑得到新网表;再将新网表送入仿真器中仿真,仿真过程中故障注入逻辑自动读取控制文件将故障注入到待测电路中,同时收集待测电路输出;最后评估程序分析收集到的输出数据,给出评估报告.当待测电路提交给仿真系统后,系统自动完成故障注入攻击模拟和安全评估操作,给出待测电路抗故障注入攻击能力评估报告.对AES-128加密电路进行故障注入攻击和差分故障分析的实验结果表明,该方法简单有效;AES-128电路对翻转故障敏感,其输出端口的一些字节更容易出现错误,需要加强防护.
[Abstract]:The fault injection attack has become an effective means of chip attack because of its low equipment requirement, and has become a serious threat to the information security of integrated circuit. In order to discover the hidden danger in IC design as soon as possible, fault injection attack has become an effective method of chip attack. The designer needs a simple and effective method to detect the design capability of anti-fault injection attack in the design stage. Therefore, a simulation method of fault injection attack software is proposed. Firstly, three basic parameters are set up to generate the control file containing the fault data. The complex fault model is constructed to simulate various kinds of fault injection attack techniques, and then the network table is obtained by synthesizing the source code of the circuit to be tested, and the new network table is obtained by inserting the fault injection logic realized by the integrated hardware description language into the network table. Then the new network table is put into the simulator to simulate, the fault injection logic automatically reads the control file in the simulation process, the fault is injected into the circuit to be tested, and the output of the circuit under test is collected at the same time. Finally, the evaluation program analyzes the collected output data. The evaluation report is given. When the circuit under test is submitted to the simulation system, the system automatically completes the fault injection attack simulation and the security evaluation operation. The evaluation report of anti-fault injection attack ability of the circuit to be tested is presented. The experimental results of fault injection attack and differential fault analysis of AES-128 encryption circuit show that the method is simple and effective, and the AES-128 circuit is sensitive to the flip fault. Some bytes of its output port are more prone to errors and need to be fortified.
【作者单位】: 天津大学微电子学院;天津市成像与感知微电子技术重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(61574099)
【分类号】:TN40
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,本文编号:1617443
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