[发明专利]基于FPGA技术的差错控制芯核水印方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA技术的差错控制芯核水印方法，对IP用户的文字签名信息进行分存，然后加密生成的子水印，得到n份加密子水印后将其嵌入到FPGA设计中，使用户得到不同的带有用户标识的IP版本。当发生版权侵权事件，只需正确提取t或t份以上的加密子水印并进行解密即可完成用户指纹信息恢复，通过用户指纹信息进行版权侵权跟踪。使用IP拥有者的图像信息进行版权保护，并且利用门限多秘密共享方法对图像进行分发来解决资源开销问题。人类视觉系统对图像质量变化具有一定的容错性，即使图像中版权文字信息的误码率为16.74％，仍然可以成功识别出版权内容。本发明不仅在嵌入水印开销方面具有良好的性能，而且在鲁棒性方面也达到了很好的效果。

技术领域

本发明涉及水印算法，特别是一种基于FPGA技术的差错控制芯核水印算法。

背景技术

随着集成电路制造技术和电路复杂度的提高，单个硅片上的集成度越来越高。同时，人们对集成系统的需求也不断提高，希望在同一个硅片上实现更多的功能，系统芯片集成(SOC)逐渐成为集成电路的主流方向。为了能够更好地解决集成电路设计中的成本、周期、风险等问题，一种广泛应用于企业的知识产权核(IP)复用技术应运而生。IP复用技术指的是在设计高复杂度的集成电路时，直接将已经设计好并通过验证的电路模块引入到电路设计中进行使用。IP核复用技术在给企业带来设计便利的同时，也给IP核安全使用带来了挑战，如非法复制、逆向工程、恶意修改及克隆盗版等。这些侵权行为不仅给IP设计人员造成巨大的经济损失，同时严重威胁集成电路产业的健康发展。

现场可编程门阵列(FPGA)凭其可重复编程以及灵活性受到了众多半导体企业的青睐。当前的FPGA设计知识产权认证技术主要包括数字标签技术、数字指纹技术、数字水印技术以及硬件加密技术。其中数字标签技术通过向芯片内部放置电子“标签”来识别芯片真伪。目前研究比较火热的新技术PUF就是数字标签技术之一。PUF利用芯片在制造过程当中产生的不可避免的物理差异以防止芯片克隆。数字指纹技术和数字水印技术通过向FPGA设计中添加特定意义的标记达到版权保护的目的。数字指纹技术将用户的信息嵌入到设计中，使不同的用户得到不同的带有用户标识的IP版本以实现版权侵权追踪，在发生版权纠纷时能明确划分责任；而数字水印技术则是将IP拥有者的签名信息嵌入到FPGA设计当中，以达到版权保护目的。一旦发生疑似版权侵权行为，IP拥有者可以申请核实可疑的IP设计。如果成功检测到有效的签名信息，版权所有得以证明，而侵权者则受到法律的制裁。