双域可重构CIOS模乘器的研究与设计

为提高ECC处理器中模乘的运算速度,并支持长度可重构的双域(素域和二元域)模乘计算,分析了CIOS模乘算法的并行性,提出了适用于硬件并行加速的双参数CIOS算法,设计了6级流水线以及多字数据并行运算的模乘硬件电路,可实现1 152位以内任意长度的双域模乘运算。在CMOS 0.18 μm工艺库下综合并布局布线,电路最大时钟频率为238 MHz。与其他文献的运算时间相比,160～1 024位模乘运算时间减少了17%～40%。     

Hardware-Software Co-Simulation for SOC Functional Verification

A hardware-software co-simulation method for system on chip (SOC) design is discussed. It is based on an instruction set simulator (ISS) and an event-driven hardware simulator, and a bus interface model that is described in C language provides the interface between the two. The bus interface model and the ISS are linked into a singleton program the software simulator, which communicate with the hardware simulator through Windows sockets. The implementation of the bus interface model and the synchronization between hardware and software simulator are discussed in detail. Co-simulation control of the hardware simulator is also discussed.     

基于FPGA实现AES的侧信道碰撞攻击

为了解决攻击点在能量迹中具体位置的识别问题,在对侧信道碰撞攻击技术研究的基础上,提出了通过计算能量迹中每个采样点的方差来识别攻击点的方差检查技术。并利用基于相关系数的碰撞检测方法,对一种AES的FPGA实现实施了攻击。实验结果表明,方差检查技术可以有效地识别攻击点在能量迹中的具体位置。     

基于SOPC的GPS信息加密传输系统

设计了一个GPS信息加密传输系统,用于车辆、人员等重要移动目标的远程监控。该系统主要由一台中心计算机和一组终端模块组成,前者负责定位信息的接收、处理、显示以及密钥分发等系统管理任务,后者安装在被监控的移动目标上,负责定位及其它监控信息的加密传输,中心计算机与终端模块之间采用CDMA进行无线通信。终端模块利用商用GPS接收模块实现定位信息采集,采用基于Alera FPGA的SOPC技术,实现了整个终端模块的控制和数据加解密。     

针对AES密码芯片的CPA攻击

为证明未加抗功耗分析措施的AES密码芯片容易受到相关性功耗分析威胁的事实,提出了针对AES密码芯片的相关性功耗分析(CPA)方法,并进行了CPA功耗分析攻击实验.通过提取AES密码算法硬件结构中的关键寄存器信息,利用适当的功耗模型将这些信息转换为模拟瞬时功耗信息,并与采用实际测量装置测量的功耗信息进行相关性分析实验.实验成功破解了AES密码芯片中的最高8比特密钥值.实验结果表明了未加防御措施的AES密码芯片面临CPA攻击时的脆弱性.     

科技期刊插图制作平台构建

本文以Visio2003为基础，构建了一个高效的科技期刊插图制作平台。为了提高插图制作和图文混排的效率，设计了一个专门用于期刊编辑的Visio模板，并开发了一个用于标记图象（TIF）尺寸等参数提取的软件，大幅度提高了期刊插图的质量和插图编辑、排版的效率。     

一种基于FPGA的PCI加密卡设计

利用FPGA设计实现了一种基于PCI总线接口的纯硬件加密卡,为PC机提供加密、签名等服务。对采用VHDL描述的PCI接口IP软核及其应用方法进行了分析;采用VHDL设计了3DES、MD5等算法模块,并设计了其与PCI接口IP核之间的通信控制模块;利用QuartusⅡ进行仿真、综合后,下载到加密卡上的FPGA配置芯片,将上述各个模块集成在一片FPGA上予以实现;最后,采用VC++为加密卡设计了驱动程序和测试程序,并对整个加密卡工作进行了功能测试。     

基于多维结构特征的硬件木马检测技术

硬件木马是第三方知识产权(IP)核的主要安全威胁,现有的安全性分析方法提取的特征过于单一,导致特征分布不够均衡,极易出现较高的误识别率.该文提出了基于有向图的门级网表抽象化建模算法,建立了门级网表的有向图模型,简化了电路分析流程;分析了硬件木马共性特征,基于有向图建立了涵盖扇入单元数、扇入触发器数、扇出触发器数、输入拓扑深度、输出拓扑深度、多路选择器和反相器数量等多维度硬件木马结构特征;提出了基于最近邻不平衡数据分类(SMOTEENN)算法的硬件木马特征扩展算法,有效解决了样本特征集较少的问题,利用支持向量机建立硬件木马检测模型并识别出硬件木马的特征.该文基于Trust_Hub硬件木马库开展方法验证实验,准确率高达97.02％,与现有文献相比真正类率(TPR)提高了13.80％,真负类率(TNR)和分类准确率(ACC)分别提高了0.92％和2.48％,在保证低假阳性率的基础上有效识别硬件木马.     

基于条件生成对抗网络的侧信道攻击技术研究

近年来,深度学习技术广泛应用于侧信道攻击（side channel attack,SCA）领域。针对在基于深度学习的侧信道攻击中训练集数量不足的问题,提出了一种用于侧信道攻击的功耗轨迹扩充技术,使用条件生成对抗网络（conditional generate against network,CGAN）实现对原始功耗轨迹的扩充,并使用深度神经网络进行侧信道攻击。通过选择密码运算中间值的汉明重量（hamming weight,HW）作为CGAN的约束条件,将CGAN生成模拟功耗轨迹作为多层感知器（multi-layer perceptron,MLP）神经网络的训练数据,构建模型实现密钥恢复。通过实验对不同类型训练集的攻击效果进行比较,结果表明,使用CGAN生成的功耗轨迹和原始功耗轨迹具有相同的特征,使用扩充后的功耗轨迹对MLP神经网络进行训练和测试,训练精度和测试精度分别提高15.3%和14.4%。