| 基于多级协同混淆的硬件IP核安全防护设计 |
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| 引用本文： | 张会红,李憬,吴秋丰,张跃军,汪鹏君.基于多级协同混淆的硬件IP核安全防护设计[J].电子与信息学报,2022,43(9):2458-2465. |
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| 作者姓名： | 张会红 李憬 吴秋丰 张跃军 汪鹏君 |
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| 作者单位： | 宁波大学信息科学与工程学院 宁波 315211;温州大学电气与电子工程学院 温州 325035 |
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| 摘 要： | 传统硬件混淆从物理级、逻辑级、行为级等进行单层次混淆,没有发挥多级协同优势,存在安全隐患.该文通过对物理版图、电路逻辑和状态跳变行为的关系研究,提出多级协同混淆的硬件IP核防护方法.该方案首先在自下而上协同混淆中,采用虚拟孔设计版图级伪装门的方式进行物理-逻辑级混淆,采用过孔型物理不可克隆函数(PUF)控制状态跳变的方式实现物理-行为级混淆;然后,在自上而下协同混淆中,利用密钥控制密钥门进行行为-逻辑级混淆,利用并行-支路混淆线的方法完成行为-物理级混淆;最后提出混淆电路在网表的替换机制,设计物理-逻辑-行为的3级协同混淆,实现多级协同混淆的IP核安全防护.ISCAS-89基准电路测试结果表明,在TSMC 65 nm工艺下,多级协同混淆IP核在较大规模测试电路中的面积开销占比平均为11.7％,功耗开销占比平均为5.1％,正确密钥和错误密钥下的寄存器翻转差异低于10％,所提混淆方案可有效抵御暴力攻击、逆向工程、SAT等攻击.
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| 关 键 词： | 硬件安全 IP核防护 硬件混淆 多级协同 |
Design of Hardware IP Core Security Protection Based on Multi-Level Co-obfuscation |
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| ZHANG Huihong,LI Jing,WU Qiufeng,ZHANG Yuejun,WANG Pengjun.Design of Hardware IP Core Security Protection Based on Multi-Level Co-obfuscation[J].Journal of Electronics & Information Technology,2022,43(9):2458-2465. |
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| Authors: | ZHANG Huihong LI Jing WU Qiufeng ZHANG Yuejun WANG Pengjun |
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