[发明专利]基于二维校准的硬件木马检测方法

说明书

一种基于二维校准的硬件木马检测方法，其步骤为：S1：通过反向解剖的方法选择一个不含硬件木马的干净芯片，记为Golden芯片；S2：在与Golden芯片同一批次的芯片中随机选择m个芯片作为参考的样本芯片；S3：在另一批次的芯片中随机抽取m个芯片作为待测芯片；S4：对样本芯片和待测芯片施加相同的测试激励，收集样本芯片和待测芯片的功耗信息；S5：抽取并统计出功耗信息数据中样本芯片和待测芯片的动态峰值电流I_peak和静态漏流I_leakage，并依据I_peak和I_leakage的值将采集到的功耗数据分为9个区域；S6：对分区后落在同一个区域内的功耗数据分别建立相应的功耗特征信息库；S7：按照区域对功耗数据进行主成分分析判断是否存在硬件木马。本发明具有易实施、检测代价小、适用性较强等优点。

技术领域

本发明主要涉及到芯片安全检测领域，特指一种基于二维校准的用于硬件木马的检测方法。

背景技术

在国家加快推动集成电路产业发展相关政策的支持下，过去十余年间，我国的集成电路产业取得了较大发展。但在一些通用集成电路，尤其是高端专用集成电路上，仍然存在多处技术空白，国内市场集成电路的需求严重依赖于进口的局面仍未得到根本改善。而集成电路设计与制造业的分离，给芯片带来了安全隐患。

硬件木马(hardware trojan)，是指对芯片底层硬件进行恶意篡改的无良电路。硬件木马电路通常规模较小，具有隐蔽性强、破坏力大、设计实施要求高、防护检测难度大等特点。硬件木马的植入方式灵活多变，可以在芯片的设计阶段植入，也可以在芯片的生产制造阶段植入，可以通过不可信的设计人员植入，可以由不可信的第三方提供的IP核或者EDA工具来植入，还可以由不可信的生产厂商来植入。而硬件木马一旦被触发，将会造成数据泄露、功能扰乱等安全威胁，甚至会造成系统崩溃，最终对使用者带来安全威胁。如将会采用死亡开关(Kill Switch)造成系统崩溃，或是留下系统后门(Backdoor)造成数据泄露，最终对使用者造成安全威胁。

近年来，随着关注度的提高，硬件木马检测技术得到了迅猛发展，在硬件木马的检测技术中，检测精度高、效果显著的旁路分析中基于功耗信息的硬件木马检测技术逐渐成为了学术界关注的焦点。但是在功耗的采集过程很容易受到噪声等因素的干扰，而硬件木马电路的规模通常比较小，且在未被触动时基本处于“休眠”状态，因此由其产生的功耗信息相对芯片级功耗而言甚至是微不足道的。另一方面，随着IC特征尺寸的不断缩小，噪声对功耗的影响已经达到了不可忽视的地步，这给基于功耗信息的硬件木马检测技术中带来了严峻挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种易实施、检测代价小、适用性较强的基于二维校准的硬件木马检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于二维校准的硬件木马检测方法，其步骤为：

S1：通过反向解剖的方法选择一个不含硬件木马的干净芯片，记为Golden芯片；

S2：在与Golden芯片同一批次的芯片中随机选择m个芯片作为参考的样本芯片；

S3：在另一批次的芯片中随机抽取m个芯片作为待测芯片；

S4：对样本芯片和待测芯片施加相同的测试激励，收集样本芯片和待测芯片的功耗信息；

S5：抽取并统计出功耗信息数据中样本芯片和待测芯片的动态峰值电流I_peak和静态漏流I_leakage，并依据I_peak和I_leakage的值将采集到的功耗数据分为9个区域；

S6：对分区后落在同一个区域内的功耗数据分别建立相应的功耗特征信息库；