基于门级电路结构特征的硬件木马检测方法研究

发布时间：2023-03-19 02:43

　　集成电路的发展带来无工厂化、设计与制造的分离,同时也带来了硬件层面的安全隐患,硬件木马即是这样一种安全隐患。硬件木马概念被提出的十年来,硬件木马的检测技术已经取得了很大进展。基于结构特征的硬件木马检测技术最近几年被学者提出,但是硬件木马结构特征库需要被不断完善。本文提出了一种新的、高效的基于门级电路结构特征的硬件木马检测方法。首先,把门级网表基准电路抽象为有向图,抽取出硬件木马的结构特征,并扩充为特征库,特征库只包含四种逻辑门(与门、或门、非门、或非门),缩小了所考察图的规模,从而降低了检测复杂度;其次,提出了一种罕见值算法,从待测电路中匹配特征库中的结构特征,并计算逻辑门的罕见值,其中罕见值是用来衡量逻辑门输出信号翻转特性的指标。接下来提出一种异常值识别算法标记出待测电路中具有异常罕见值的逻辑门。之后,对罕见值算法做了进一步的优化,降低了检测复杂度以及检测时间。最后,重新定义了逻辑门的罕见值,进一步提高了检测的准确率。实验结果表明,本文所提出的硬件木马检测方法,使用优化后的罕见值算法后,可以在6秒内检测出规模为17万逻辑门的基准电路。对于TrustHub中的单触发硬件木马电路,硬件木...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究意义
    1.4 论文主要工作和结构安排
第2章 硬件木马检测技术
    2.1 硬件木马简介
        2.1.1 硬件木马结构及危害
        2.1.2 硬件木马的分类
    2.2 硬件木马检测方法概述
        2.2.1 逻辑测试
    2.3 基于结构特征的硬件木马检测方法概述
        2.3.1 检测流程
        2.3.2 基于特征的硬件木马检测方法
第3章 基于门级电路结构特征的硬件木马检测技术
    3.1 硬件木马特征的提取
        3.1.1 木马攻击模型
        3.1.2 特征的提取
    3.2 罕见值算法
    3.3 异常值识别算法
        3.3.1 罕见值序列的特点
        3.3.2 异常值识别算法
    3.4 实验结果
        3.4.1 单触发硬件木马的检测结果
        3.4.2 检测时间分析
        3.4.3 与现有检测方法的对比
        3.4.4 其他类型的硬件木马检测结果
    3.5 本章总结
第4章 罕见值算法的优化
    4.1 拓扑排序
    4.2 基于拓扑排序的罕见值算法
    4.3 优化后的检测时间
    4.4 本章总结
第5章 罕见值重定义后的硬件木马检测方法
    5.1 可测性分析
        5.1.1 SCOAP算法
    5.2 罕见值的重新定义
    5.3 实验结果
    5.4 本章总结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3764388