检索结果-内蒙古大学图书馆

信息安全研究 2025年第5期11卷 420-426页

作者：王建新邓昊东肖超恩张磊北京电子科技学院北京100070

针对芯片功耗数据采集时易受噪声影响的问题,提出了一种基于相关性分析的多旁路分析方法,利用动态电流和电磁辐射之间的内在关系识别硬件木马的存在,搭建了能够同时对芯片的动态功耗与电磁辐射进行采集和存储的双通道检测平台,得到了功... 详细信息

针对芯片功耗数据采集时易受噪声影响的问题,提出了一种基于相关性分析的多旁路分析方法,利用动态电流和电磁辐射之间的内在关系识别硬件木马的存在,搭建了能够同时对芯片的动态功耗与电磁辐射进行采集和存储的双通道检测平台,得到了功耗和电磁的皮尔逊相关系数曲线,区分出了无硬件木马芯片与硬件木马芯片.实验结果表明,基于多旁路参数的硬件木马检测方法能够筛选出含有面积仅占待测芯片0.28%的硬件木马的芯片,且能区分出待测芯片中面积相差仅为0.08%的2种硬件木马.

关键词：硬件木马旁路分析皮尔逊相关系数芯片安全 FPGA

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基于软件无线电的硬件木马检测方法

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计算机工程与设计 2025年第5期 1364-1370页

作者：王小龙黄永辉朱翔张琬迎中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室中国科学院大学电子电气与通信工程学院中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室

针对日趋复杂的集成电路芯片，供应链全球化导致生产过程中不可控因素增多，芯片的硬件木马问题防不胜防，提出一种基于软件无线电设备采集的侧信道信号进行硬件木马检测的方法。通过软件无线电设备采集芯片在不同工作状态下对外的电磁... 详细信息

针对日趋复杂的集成电路芯片，供应链全球化导致生产过程中不可控因素增多，芯片的硬件木马问题防不胜防，提出一种基于软件无线电设备采集的侧信道信号进行硬件木马检测的方法。通过软件无线电设备采集芯片在不同工作状态下对外的电磁辐射信号，利用小波包变换提取频谱信息，利用机器学习分类判别加以区分有无硬件木马。实验结果表明，采集的电磁侧信道信息包含了检测硬件木马的所需信息，硬件木马检测的准确率可达99.8%。

关键词：硬件木马软件无线电电磁侧信道信号处理小波包变换机器学习随机森林算法

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硬件木马电路功耗的检测方法

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北京邮电大学学报 2015年第4期38卷 128-132页

作者：赵志勋倪林李少青国防科学技术大学计算机学院长沙410073 西安通信学院西安710106

在建立芯片功耗模型的基础上,提出根据工艺偏差和木马电路功耗数据特征不同来对功耗数据进行特征抽取的方法,从而减弱工艺偏差对检测的影响.建立基于重叠率检验的数理统计检测模型.通过在高级加密标准算法S-box电路上的功耗仿真实验分析... 详细信息

在建立芯片功耗模型的基础上,提出根据工艺偏差和木马电路功耗数据特征不同来对功耗数据进行特征抽取的方法,从而减弱工艺偏差对检测的影响.建立基于重叠率检验的数理统计检测模型.通过在高级加密标准算法S-box电路上的功耗仿真实验分析,基于功耗特征抽取和重叠率检验模型,表明所提检测模型可较好地对硬件木马进行检测.

关键词：硬件木马特征抽取重叠率检验

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物理型硬件木马失效机理及检测方法

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物理学报 2016年第11期65卷 49-57页

作者：骆扬王亚楠中国信息安全测评中心安全检测处北京100876

对两种物理型硬件木马造成芯片退化或失效的机理进行了详细分析.通过使用ATLAS二维器件仿真系统并结合Smart Spice电路逻辑仿真器,模拟了两种物理型硬件木马对反相器逻辑电路输出特性的影响.使用ATHENA工艺仿真系统模拟了掺杂离子注入... 详细信息

对两种物理型硬件木马造成芯片退化或失效的机理进行了详细分析.通过使用ATLAS二维器件仿真系统并结合Smart Spice电路逻辑仿真器,模拟了两种物理型硬件木马对反相器逻辑电路输出特性的影响.使用ATHENA工艺仿真系统模拟了掺杂离子注入工艺过程,实现了掺杂型硬件木马的金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)器件;使用热载流子注入退化模型对ATLAS仿真器件进行热载流子压力测试,以模拟热载流子注入型硬件木马注入MOSFET器件并造成器件退化失效的过程,分别将上述掺杂型硬件木马和热载流子注入型硬件木马的MOSFET器件与另一个正常MOSFET器件组成同样的反相器逻辑电路.反相器使用Spice逻辑电路仿真输出DC直流、AC瞬态传输特性以研究物理型硬件木马对电路输出特性的影响.为了研究MOSFET器件的物理特性本身对硬件木马的影响,在不同温度不同宽长比(W/L)下同样对反相器进行Spice电路逻辑输出仿真.本文分析了离子掺杂工艺、热载流子注入压力测试形成的物理型硬件木马随压力强度、温度的变化对逻辑电路输出特性的影响.通过结果对比分析得出了含有物理型硬件木马的逻辑电路在DC直流输出特性上的扰动比AC瞬态传输特性更明显的结论.因此,本文提出了一种针对物理型硬件木马的检测流程.同时,该检测流程是一种具有可操作性的检测物理型硬件木马的方法.

关键词：硬件木马热载流子注入器件退化失效分析

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用于检测硬件木马延时的线性判别分析算法

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电子与信息学报 2023年第1期45卷 59-67页

作者：宋钛黄正峰徐辉安徽大学集成电路学院合肥230601 合肥工业大学微电子学院合肥230009 安徽理工大学计算机科学与工程学院淮南232001

针对芯片生产链长、安全性差、可靠性低,导致硬件木马防不胜防的问题,该文提出一种针对旁路信号分析的木马检测方法。首先采集不同电压下电路的延时信号,通过线性判别分析(LDA)分类算法找出延时差异,若延时与干净电路相同,则判定为干净... 详细信息

针对芯片生产链长、安全性差、可靠性低,导致硬件木马防不胜防的问题,该文提出一种针对旁路信号分析的木马检测方法。首先采集不同电压下电路的延时信号,通过线性判别分析(LDA)分类算法找出延时差异,若延时与干净电路相同,则判定为干净电路,否则判定有木马。然后联合多项式回归算法对木马延时特征进行拟合,基于回归函数建立木马特征库,最终实现硬件木马的准确识别。实验结果表明,提出的LDA联合线性回归(LR)算法可以根据延时特征识别木马电路,其木马检测率优于其他木马检测方法。更有利的是,随着电路规模的增大意味着数据量的增加,这更便于进行数据分析与特征提取,降低了木马检测难度。通过该方法的研究,对未来工艺极限下识别木马电路、提高芯片安全性与可靠性具有重要的指导作用。

关键词：硬件木马关键路径关键结点机器学习线性判别分析

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SVM算法在硬件木马旁路分析检测中的应用

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电子与信息学报 2020年第7期42卷 1643-1651页

作者：佟鑫李莹陈岚中国科学院微电子研究所EDA中心北京100029

集成电路(ICs)面临着硬件木马(HTs)造成的严峻威胁。传统的旁路检测手段中黄金模型不易获得,且隐秘的木马可以利用固硬件联合操作将恶意行为隐藏在常规的芯片运行中,更难以检测。针对这种情况,该文提出利用机器学习支持向量机(SVM)算法... 详细信息

集成电路(ICs)面临着硬件木马(HTs)造成的严峻威胁。传统的旁路检测手段中黄金模型不易获得,且隐秘的木马可以利用固硬件联合操作将恶意行为隐藏在常规的芯片运行中,更难以检测。针对这种情况,该文提出利用机器学习支持向量机(SVM)算法从系统操作层次对旁路分析检测方法进行改进。使用现场可编程门阵列(FPGA)验证的实验结果表明,存在黄金模型时,有监督SVM可得到86.8%的训练及测试综合的平均检测准确率,进一步采用分组和归一化去离群点方法可将检测率提升4%。若黄金模型无法获得,则可使用半监督SVM方法进行检测,平均检测率为52.9%~79.5%。与现有同类方法相比,验证了SVM算法在指令级木马检测中的有效性,明确了分类学习条件与检测性能的关系。

关键词：硬件木马旁路检测支持向量机有监督学习半监督学习

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IP软核硬件木马图谱特征分析检测方法

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电子与信息学报 2024年第11期46卷 4151-4160页

作者：倪林李霖张帅童思程钱杨国防科技大学电子科学学院长沙410073 国防科技大学计算机学院长沙410073 国防科技大学信息通信学院武汉430035

随着集成电路技术的飞速发展,芯片在设计、生产和封装过程中,很容易被恶意植入硬件木马逻辑,当前IP软核的安全检测方法逻辑复杂、容易错漏且无法对加密IP软核进行检测。该文利用非可控IP软核与硬件木马寄存器传输级(RTL)代码灰度图谱的... 详细信息

随着集成电路技术的飞速发展,芯片在设计、生产和封装过程中,很容易被恶意植入硬件木马逻辑,当前IP软核的安全检测方法逻辑复杂、容易错漏且无法对加密IP软核进行检测。该文利用非可控IP软核与硬件木马寄存器传输级(RTL)代码灰度图谱的特征差异,提出一种基于图谱特征分析的IP软核硬件木马检测方法,通过图谱转换和图谱增强得到标准图谱,利用纹理特征提取匹配算法实现硬件木马检测。实验使用设计阶段被植入7类典型木马的功能逻辑单元为实验对象,检测结果显示7类典型硬件木马的检测正确率均达到了90%以上,图像增强后特征点匹配成功数量的平均增长率达到了13.24%,有效提高了硬件木马检测的效率。

关键词： IP软核硬件木马灰度图谱纹理特征检测算法

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针对硬件木马的形式化验证模型构造方法

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西安电子科技大学学报 2021年第3期48卷 146-154页

作者：沈利香慕德俊曹国谢光前束方勇西北工业大学自动化学院陕西西安710072 常州工学院计算机信息工程学院江苏常州213032 西北工业大学网络空间安全学院陕西西安710072 西北工业大学管理学院陕西西安710072 常州工学院经济与管理学院江苏常州213032

针对硬件安全验证的效率受形式化验证模型构建方式影响的问题,提出了一种面向硬件木马检测的自动构造形式化验证模型的方法。该方法首先遍历寄存器传输级设计的控制流图,提取出赋值语句的路径条件及其对应赋值表达式,构成Kripke结构中... 详细信息

针对硬件安全验证的效率受形式化验证模型构建方式影响的问题,提出了一种面向硬件木马检测的自动构造形式化验证模型的方法。该方法首先遍历寄存器传输级设计的控制流图,提取出赋值语句的路径条件及其对应赋值表达式,构成Kripke结构中状态转移的约束关系;然后将Verilog语法的约束关系转换成模型检测器的语法,从而生成形式化验证模型;最后利用模型检测器对所构造的模型进行验证,当模型违反设定的安全验证属性时,检测到其中的硬件木马。利用Trust-HUB硬件木马测试基准的实验结果表明,该方法生成的形式化验证模型,能够有效检测寄存器传输级硬件设计中的木马。

关键词：形式化验证模型检测硬件安全硬件木马安全验证

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基于组合概率和非稀有事件的硬件木马设计

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东南大学学报（自然科学版） 2017年第A1期47卷 151-157页

作者：张小飞冯建华薛周鹏吕垠轩北京大学微电子学研究院北京100871 北京大学软件与微电子学院北京100871 北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院天津300450

为了减少硬件木马对可控制性低的节点的依赖,设计了一种对木马植入节点和内部结构进行改进的方法.针对木马插入点,提出了一种从可控制性高的节点中寻找存在低概率组合的节点搜索算法.针对木马内部低概率节点,提出了基于非稀有事件和多... 详细信息

为了减少硬件木马对可控制性低的节点的依赖,设计了一种对木马植入节点和内部结构进行改进的方法.针对木马插入点,提出了一种从可控制性高的节点中寻找存在低概率组合的节点搜索算法.针对木马内部低概率节点,提出了基于非稀有事件和多节点控制攻击路径的木马模型.在ISCAS-85基准电路上进行实验,对比了基于低概率和基于组合概率的选点方法的木马触发概率,并实现了一个基于所提方法的6输入端的木马设计.实验结果表明,随着触发端口的增多,基于组合概率的木马可以实现与基于低概率节点的木马相当(甚至更低)触发概率的效果,而基于非稀有事件的木马设计可以消除木马内部直接影响木马触发的低概率节点,避免木马被自动测试矢量误触发,提高木马隐蔽性.

关键词：硬件木马组合概率可控制性低概率节点非稀有事件

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基于电磁辐射信号分析的芯片硬件木马检测

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电子学报 2014年第2期42卷 341-346页

作者：张鹏王新成周庆信息保障技术重点实验室北京100072

集成电路芯片在制造过程中可能被嵌入恶意硬件电路,形成硬件木马.提出一种新的利用芯片电磁旁路泄漏信息的硬件木马无损检测方法.对芯片表面进行区域划分,通过随机选优算法生成硬件木马测试向量集;利用基于负熵指标的投影寻踪技术将芯... 详细信息

集成电路芯片在制造过程中可能被嵌入恶意硬件电路,形成硬件木马.提出一种新的利用芯片电磁旁路泄漏信息的硬件木马无损检测方法.对芯片表面进行区域划分,通过随机选优算法生成硬件木马测试向量集;利用基于负熵指标的投影寻踪技术将芯片高维旁路信号投影到低维子空间,在信息损失尽量小的前提下发现原始数据中的分布特征,从而实现芯片旁路信号特征提取与识别.针对示例性高级加密标准(AES-128)木马电路的检测实验表明,该技术可以有效分辨基准芯片与硬件木马测试芯片之间的电磁信号特征差异,实现硬件木马检测.

关键词：集成电路硬件木马电磁分析投影寻踪检测

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