本发明专利技术公开了一种基于旁路分析的硬件木马检测方法，具有非破坏性、实施开销小等优点，即使在测量噪声和工艺噪声较大的环境中，利用该检测方法能检测出芯片中面积比原始设计电路小2个数量级的硬件木马，同时探讨比奇异值分解算法更适用的信号处理技术，提高硬件木马检测时的效率，可以通过计算每个芯片的L条功耗曲线的平均值，消除测量噪声的影响和通过计算N条无硬件木马芯片的平均功耗曲线的平均值，消除工艺噪声，得到P(t;C)，可以减少计算量，节约了时间和人力。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于计算机算法领域，更具体地说，本专利技术涉及。
技术介绍
对于应用于航空电子、金融、交通等安全敏感系统中的集成电路(IC)芯片，需要特别关注其可靠性、安全性和可信度.但集成电路产业的全球化趋势，使得IC芯片的设计与制造过程相分离，导致IC芯片在外包制造过程中存在风险:部分不可信的制造商可能更改IC芯片的原始设计，嵌入所谓的硬件木马电路；这些电路能在特定的触发条件下被激活，从而泄漏芯片内部的敏感信息或扰乱芯片的原始功能，使整个系统失效.由于硬件木马的潜在危害巨大，而且采用传统的测试技术难以检测，因此，硬件木马被认为是对集成电路安全性的一个重大威胁。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为: ，包括如下步骤: (1)对每个无硬件木马的集成电路芯片(I1,I2,…，In)施加测试向量Vt，使芯片执行运算操作C，测量收集芯片的瞬时功耗信息L次，采集得到无硬件木马芯片的LXN条功耗曲线； (2)对可疑芯片IN+1施加测试向量Vt，使它执行与无木马芯片相同的运算操作C，测量收集其瞬时功耗信息L次，采集得到可疑芯片的L条功耗曲线； (3)利用奇异值分解算法对无木马芯片(I1,I2,…，In)的功耗波形数据进行分析，获得子空间S，并将这些功耗波形数据投影到该子空间上； (4)将可疑芯片IN+1的功耗波形数据投影到子空间S上； (5)比较步骤(3)和(4)中得到的投影值的特征，如果两者的特征一致，则表明可疑芯片IN+1中不存在硬件木马，反之则存在硬件木马。优选的，所述检测方法基于如下假设:能获得N个已确认无硬件木马存在的集成电路芯片。优选的，所述步骤(I)中对无硬件木马的集成电路芯片Ik(k =1,2,…，N)进行一次芯片瞬时功耗的测量，所获得的功耗rk(t; Ik; C;M)可分解为3个部分，为rk (t; Ik; C;M) =P(t;C)+v(t; Ik;C)+n(t;M)，t 为时间;P(t;C)为平均功耗，v(t; Ik;C)为工艺噪声，n(t;M)为测量噪声。优选的，所述步骤(2)中计算每个芯片的L条功耗曲线的平均值，得到以消除测量噪声的影响。优选的，所述步骤(2)中计算N条无硬件木马芯片的平均功耗曲线的平均值，消除工艺噪声。优选的，所述步骤(2)中根据消除测量噪声和工艺噪声后，得到P(t;C)，计算各个芯片的功耗。有益效果:本专利技术提供了，具有非破坏性、实施开销小等优点，即使在测量噪声和工艺噪声较大的环境中，利用该检测方法能检测出芯片中面积比原始设计电路小2个数量级的硬件木马，同时探讨比奇异值分解算法更适用的信号处理技术，提高硬件木马检测时的效率，可以通过计算每个芯片的L条功耗曲线的平均值，消除测量噪声的影响和通过计算N条无硬件木马芯片的平均功耗曲线的平均值，消除工艺噪声，得到P (t; C)，可以减少计算量，节约了时间和人力。【具体实施方式】，包括如下步骤: (1)检测方法基于如下假设:能获得N个已确认无硬件木马存在的集成电路芯片，对每个无硬件木马的集成电路芯片(IpI2,…，In)施加测试向量Vt，使芯片执行运算操作C，测量收集芯片的瞬时功耗信息L次，采集得到无硬件木马芯片的LXN条功耗曲线，对无硬件木马的集成电路芯片Ik(k =1,2,…，N)进行一次芯片瞬时功耗的测量，所述功耗测量过程所获得的功耗 rk(t; Ik;C;M)可分解为 rk(t; Ik;C;M) =P(t;C) +v(t; Ik;C) +n(t;Μ)，t 为时间；P(t;C)为平均功耗，V (t; Ik;C)为工艺噪声，n (t;Μ)为测量噪声； (2)对可疑芯片ΙΝ+1施加测试向量Vt，使它执行与无木马芯片相同的运算操作C，测量收集其瞬时功耗信息L次，采集得到可疑芯片的L条功耗曲线； (3)计算每个芯片的L条功耗曲线的平均值，以消除测量噪声的影响； (4)为消除工艺噪声，计算步骤(3)中得到的N条无硬件木马芯片的平均功耗曲线的平均值，得到P(t;C)； (5)根据式(3)、(4)计算各个芯片的功耗； (6)利用奇异值分解算法对无木马芯片(I1,I2,…，In)的功耗波形数据进行分析，获得子空间S，并将这些功耗波形数据投影到该子空间上； (7)将可疑芯片IN+1的功耗波形数据投影到子空间S上； (8)比较步骤(6)和(7)中得到的投影值的特征，如果两者的特征一致，则表明可疑芯片IN+1中不存在硬件木马，反之则存在硬件木马。本专利技术提供了，具有非破坏性、实施开销小等优点，即使在测量噪声和工艺噪声较大的环境中，利用该检测方法能检测出芯片中面积比原始设计电路小2个数量级的硬件木马，同时探讨比奇异值分解算法更适用的信号处理技术，提高硬件木马检测时的效率，可以通过计算每个芯片的L条功耗曲线的平均值，消除测量噪声的影响和通过计算N条无硬件木马芯片的平均功耗曲线的平均值，消除工艺噪声，得到P (t; C)，可以减少计算量，节约了时间和人力。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。【主权项】1.，其特征在于，包括如下步骤: (1)对每个无硬件木马的集成电路芯片(I1,I2,…，In)施加测试向量Vt，使芯片执行运算操作C，测量收集芯片的瞬时功耗信息L次，采集得到无硬件木马芯片的LXN条功耗曲线； (2)对可疑芯片IN+1施加测试向量Vt，使它执行与无木马芯片相同的运算操作C，测量收集其瞬时功耗信息L次，采集得到可疑芯片的L条功耗曲线； (3)利用奇异值分解算法对无木马芯片(I1,I2,…，In)的功耗波形数据进行分析，获得子空间S，并将这些功耗波形数据投影到该子空间上； (4)将可疑芯片IN+1的功耗波形数据投影到子空间S上； (5)比较步骤(3)和(4)中得到的投影值的特征，如果两者的特征一致，则表明可疑芯片IN+1中不存在硬件木马，反之则存在硬件木马。2.按照权利要求1所述的，其特征在于:所述检测方法基于如下假设:能获得N个已确认无硬件木马存在的集成电路芯片。3.按照权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(I)中对无硬件木马的集成电路芯片Ik(k =1,2,…，N)进行一次芯片瞬时功耗的测量，所获得的功耗rk(t;Ik;C;M)可分解为3个部分，为1',(七；11;;(:^)=?&;0+奴411;;0+11(t;M)，t为时间；P(t;C)为平均功耗，V(t; Ik;C)为工艺噪声，n(t;M)为测量噪声。4.按照权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(2)中计算每个芯片的L条功耗曲线的平均值，得到以消除测量噪声的影响。5.按照权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(2)中计算N条无硬件木马芯片的平均功耗曲线的平均值，消除工艺噪声。6.按照权利要求4、5所述的，其特征在于:所述步骤(2)中根据消除测量噪声和工艺噪声后，得到P(t;C)，计算各个芯片的功耗。【专利摘要】本专利技术公开了，具有非破坏性、实施开销小等优点，即使在测量噪声和工艺噪声较大的环境中，利用该检测方法能检测出芯片中面积比本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于旁路分析的硬件木马检测方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对每个无硬件木马的集成电路芯片(I1，I2，…，IN)施加测试向量VT，使芯片执行运算操作C，测量收集芯片的瞬时功耗信息L次，采集得到无硬件木马芯片的L×N条功耗曲线；（2）对可疑芯片IN+1施加测试向量VT，使它执行与无木马芯片相同的运算操作C，测量收集其瞬时功耗信息L次，采集得到可疑芯片的L条功耗曲线；（3）利用奇异值分解算法对无木马芯片(I1，I2，…，IN)的功耗波形数据进行分析，获得子空间S，并将这些功耗波形数据投影到该子空间上；（4）将可疑芯片IN+1的功耗波形数据投影到子空间S上；（5）比较步骤(3)和(4)中得到的投影值的特征，如果两者的特征一致，则表明可疑芯片IN+1中不存在硬件木马，反之则存在硬件木马。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑锋，
申请(专利权)人：江西科技学院，
类型：发明
国别省市：江西;36
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