[发明专利]利用数字水印技术进行IP核版权确认的方法

说明书

技术领域

本发明属于IP核集成电路的数字水印技术领域，尤其是一种利用数字水印技术进行IP核版权确认的方法。 

背景技术

随着集成电路技术和产业的迅速发展，集成电路的设计方法也在不断的进步，设计者们希望能够集成更多的功能于单独的芯片，而同时来自市场需求的压力，需要具有更多出发点的设计，更短的设计周期，更强大的设计生产力。因此基于IP重用的软硬件协同设计的SOC(System on Chip，片上系统)设计思路已成为当今设计方法学的主流。其中IP核是具有知识产权(Intellectual Property)的集成电路芯核的简称，在IP供应商、第三方专用集成电路库供应商、IP集成工具供应商以及像其他相关的业界组织的共同努力下，IP的可重用性和期待价值已经有了很大的提高。 

然而，现今限制IP重用技术发展的主要因素是缺少有效而经济的机制来保护IP创建者和IP所有者的合法权利。目前业界通常采用直接加密数据文件或者签订保密协议的方式来进行IP的保护，但是前者需要耗费大量成本，而后者将冒较大的泄密危险。对于绝大多数的IP，基于数字水印的方法将是用于版权保护的一个新选择，因为它提供了相对可靠的IP认证方法而代价甚少。数字水印技术是将信息嵌入到伪装载体中的一种技术，该技术可以使得所传送的信息不可察觉。在IP保护领域，数字水印指嵌入到IP内部的一些表征版权的信息，可以嵌入到IP设计过程中的各个设计层次。基于数字水印的IP保护平台应该包括两部分组成，数字水印的嵌入以及数字水印的提取。保护平台把IP提供者和使用者的信息以数字水印的方式嵌入到IP当中，这样通过提取IP当中的水印信息就可以判断IP的版权归属以及使用的合法性。 

目前提出的多种基于数字水印的IP保护方法均只停留于概念提出和实验的 阶段，在水印的产生、加入、提取及验证等过程中需要很多的人工工作，缺少一个可行的、集成而自动化的方法来提高效率。同时目前提出的IP保护方法均只关注到技术实现的层面，而没有将其同集成电路领域中现有的IP交易以及IP使用的模式相结合起来，因此缺少一个完整的IP保护的应用模式来提高IP保护方法的实用性和可行性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成而自动化的基于数字水印技术的IP保护方法。 

本发明所述的IP保护方法的思路在于，针对IP设计过程中的版图层加入水印。水印加入的对象是GDS(或者等同格式的比如DEF，CIF，Oasis等)这样的版图数据。这些数据文件实际上是定义了一系列用于制造掩模版的几何图形。类似于多媒体图像中的“像素”，如果将这些几何图形格点化，格子的边长一般可以使用最小的工艺特征尺寸，每个格子都有自己的属性，例如是否与多晶硅或者金属有重合等，它们就像是这些格点的“颜色”。在常用的版图编辑器里我们都能直观的看到这些“颜色”，不同的设计具有不同的版图，即他们的版图存在很多不同”颜色”的格点。换句话说，这些点就代表了这个版图的版权信息。本方法通过将所有选中的特定位置的格点属性的归一化，例如和多晶硅层有重合，来达到特定的代表版权信息水印的嵌入，从而得到带有水印信息的版图数据文件。水印提取的过程并不是水印嵌入过程的逆序，而是与其基本相同，通过检测版图数据文件中所有选中的特定位置的格点的属性，例如是否和多晶硅层有重合来判定IP的版权归属以及使用的合法性。 

本发明所述的IP保护方法的特征在于包括下列步骤： 

----水印嵌入，具体包括下列步骤： 

(1)参数设定：将用户配置的物理版图数据、初始水印信息文件输入计算机，所述初始水印信息文件包含了IP的版权信息、所要生成的水印点的数量及最后成功嵌入的最小百分比、水印点的初始坐标、版图中水印点的边长； 

(2)解析物理版图数据：计算机按照用户配置的工艺文件和参数读取物理版图数据，对其中的图形和层信息按照版图文件标准进行解析，将其转化为易于处理的数据结构，方便程序处理； 

(3)建立水印点的初始坐标：计算机根据用户配置的初始水印信息文件，建立水印点的初始坐标。设计人员根据自己需要的水印强度配置水印点的数量，点越多强度越大，但是对电路的影响越大和嵌入的成功率越低； 

(4)确定水印点坐标的偏移量：利用单向的Hash函数和伪随机数发生函数，根据初始水印文件信息和所要生成的水印点的数量产生伪随机分布的水印点坐标的偏移量； 

(5)确定伪随机分布水印点：计算机根据用户配置的物理版图数据，利用水印点的初始坐标以及坐标偏移量，将水印点扩散到版图中去，得到伪随机分布的水印点；