[发明专利]基于HHT降噪的硬件木马检测优化方法

说明书

本发明涉及集成电路可信任性技术领域，为实现高频噪声的滤除，提高硬件木马特征信息的贡献率，为此，本发明，基于HHT降噪的硬件木马检测优化方法,步骤如下：步骤1：利用经验模态分解EMD将侧信道数据分解为N个本征模态函数分量imf_i，i＝1...N；步骤2：对每个本征模态函数IMF分量进行希尔伯特Hilbert变换得到其Hilbert边际谱，确定原始数据的有效频率分布区间；步骤3：若IMF分量的边际谱能量集中在有效频率分布区间外，则此IMF分量为噪声序列；步骤4：剔除噪声主导的IMF分量后，得到降噪后重构信号的Hilbert边际谱，借助马氏距离进行硬件木马的识别。本发明主要应用于设计制造场合。

技术领域

本发明涉及集成电路可信任性技术领域，具体涉及一种基于HHT降噪的硬件木马检测优化方法。

背景技术

随着电子设计自动化技术和半导体制造工艺的飞速发展，单片数字集成电路芯片集成的功能越来越复杂，电路规模越来越大，集成度越来越高，从而广泛的应用于现代科技的各个领域，特别在金融设备，移动通信，交通运输，政府和能源等敏感领域。集成电路对社会的进步和经济的发展起着越来越大的推动作用，已经成为支撑经济社会发展的战略性、基础性和先导性产业。

在商业全球化的今天，集成电路芯片的设计与制造逐渐趋于全球化。集成电路芯片的上市需要经历设计、制造、封装与测试四个阶段。由于集成电路产品的先进性和复杂性，同时为了更合理的利用资源和资金配置，单片集成电路的设计与制造过程由多家单位联合完成，其中不乏合资企业或者外资企业。集成电路的设计与制造过程的分离，给集成电路的安全性带来了极大的风险，例如在设计阶段大量复用第三方IP核，在制造过程中存在不可信的掩膜版，在封装过程中可能存在冗余封装等。这类安全威胁都统称为硬件木马，硬件木马从底层硬件方面渗透进来，攻击者针对特定的系统进行巧妙的设计，隐蔽在电路的底层，可以独立的实施攻击行为，例如改变功能、泄露信息、特权升级、拒绝服务等，也可以结合软件攻击进行组合攻击。

硬件木马问题正在成为集成电路的重要安全隐患，一旦被硬件木马影响的芯片被应用于军用装备及国民经济核心领域中，将会带来严重的灾难和不可估计的经济损失，因此开展硬件木马的检测与防护技术研究，保证集成电路的安全可信是世界各国共同关注的话题。

近年来，随着研究的逐渐深入，在硬件木马检测技术方面取得了卓越的成果。而侧信道分析具有较低的实施成本、较高的检测精度，较好的移植性和延展性，一经提出就展示出来了较为乐观的应用前景，成为了当前的检测方法的主流。但是在利用侧信道分析技术对硬件木马进行检测的过程中，芯片及检测设备会受到外界以及系统内部噪声的影响，噪声的存在会削弱甚至淹没硬件木马对电路的影响，这使得硬件木马的检出率大大降低。然而工艺噪声是客观存在的，为了进一步的提高检测精度，必须对侧信道数据进行降噪处理，使硬件木马的旁路影响不被工艺噪声所淹没，降低噪声对侧信道分析效率的影响。

(三)参考文献

[1]Huang N E,Shen Z,Long S R,et al.The empirical mode decompositionand the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time seriesanalysis[C]//Proceedings of the Royal Society of London A:mathematical,physical and engineering sciences.The Royal Society,1998,454(1971):903-995.

[2]李天云,赵妍,李楠.基于EMD的Hilbert变换应用于暂态信号分析[J].电力系统自动化,2005,29(4):49-52.