| Galois环振的随机重构主动屏蔽层电路 |
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| 引用本文： | 甄帅,原义栋,辛睿山,甘杰,赵毅强.Galois环振的随机重构主动屏蔽层电路[J].哈尔滨工业大学学报,2021,53(6):148-154. |
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| 作者姓名： | 甄帅 原义栋 辛睿山 甘杰 赵毅强 |
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| 作者单位： | 智能感知与芯片安全技术实验室天津大学,天津 300072;智能感知与芯片安全技术实验室天津大学,天津 300072 ;北京智芯微电子科技有限公司,北京 100192 |
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| 基金项目： | 国家电网公司科技资助(546816170002) |
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| 摘 要： | 随着微电子技术的发展,集成电路安全问题已经越来越受到人们的关注.主动屏蔽层作为芯片抗侵入式攻击的核心防线,其安全性关乎集成电路的信息安全.为提高主动屏蔽层的抗攻击水平,设计了基于Galois环振的随机重构主动屏蔽层电路.首先,在主动屏蔽层中插入可重构节点,使屏蔽层走线通道间的连接关系可以随机改变,从而增加了屏蔽层的复杂性,减小其失效面积,达到屏蔽层有效抵抗重布线攻击的目的.其次,采用屏蔽层与可重构节点复用的方法,设计了一种Galois环振型真随机数发生器,解决了主动屏蔽层每次上电后状态相同的问题,进一步提高了屏蔽层的安全性.基于8通道主动屏蔽层进行了改进与实验,仿真结果表明:可重构节点在SMIC 0.18μm工艺下面积仅为4 395μm~2,芯片动态功耗较插入节点之前仅增加0.4%,主动屏蔽层的最大失效面积较之前缩小80%,使用真随机数作为种子生成的密码随机数序列通过了NIST SP800-22随机数测试;采用此方法芯片功耗和面积没有明显的增加,并且可重构节点与检测电路具有占用资源小、功耗较低等优点;电路可搭配多通道主动屏蔽层,为芯片提供较高等级的安全防护.
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| 关 键 词： | 集成电路安全 主动屏蔽层 重布线攻击 可重构节点 真随机数 |
| 收稿时间： | 2019/7/15 0:00:00 |
Randomly reconfigurable active shield circuit based on Galois ring oscillator |
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| ZHEN Shuai,YUAN Yidong,XIN Ruishan,GAN Jie,ZHAO Yiqiang.Randomly reconfigurable active shield circuit based on Galois ring oscillator[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2021,53(6):148-154. |
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| Authors: | ZHEN Shuai YUAN Yidong XIN Ruishan GAN Jie ZHAO Yiqiang |
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| Affiliation: | Intellisense and Chip Security Technology Laboratory Tianjin University, Tianjin 300072, China;Intellisense and Chip Security Technology Laboratory Tianjin University, Tianjin 300072, China ;Beijing Smart-Chip Microelectronics Technology Co., Ltd., Beijing 100192, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | security of integrated circuits active shield shield rerouting attack reconfigurable nodes true random number |
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