[发明专利]基于电磁和延迟的硬件木马侧信道检测方法

摘要

本发明涉及基于电磁和延迟的硬件木马检测技术，为利用芯片在工作状态下泄露的电磁信息和延迟信息，实现硬件木马的检测，本发明基于电磁和延迟的硬件木马旁路检测方法，木马芯片m消耗的电流I_tot,m和某条路径的最大工作频率f_max,m，二者对应的比例关系：其中某条路径有n_cri,m个开关管，此刻有n_tot,m个开关管处于工作状态，且n_tot,m≥n_tot,g，如果硬件木马插入在当前路径上，则n_cri,m≥n_cri,g，否则二者相等，木马植入在该路径上，则最大工作频率f_max,m与消耗的电流I_tot,m成比例关系，由此进行鉴别。本发明主要应用于集成电路延迟设计制造场合。

主权项

1.一种基于电磁和延迟的硬件木马侧信道检测方法，其特征是，步骤如下：(1)对所有待测芯片进行侧信道测试，采集待测芯片的侧信道信息：利用侧信道采集平台多次采集电路在工作状态下泄露的电磁信息和某条路径的延迟信息；(2)对所有待测芯片的侧信道信息进行预处理：将所有待测芯片多次采集的电磁信息和延迟信息进行平滑滤波处理，得到平滑的电磁信息和延迟信息，将待测芯片的电磁信息和延迟信息分割成n个区间段，且对每个区间的电磁信息进行求导处理；(3)确定所有待测芯片的电磁导数信息与泄露的延迟信息的比例系数矩阵R_1×n：求解步骤2得到的多个区间电磁信息的导数信息与之对应的延迟信息的比例系数，构建比例系数矩阵R_1×n；(4)部分待测芯片的比例系数矩阵的差异判别：利用聚类分析算法或者距离判别算法对比例系数矩阵R_1×n进行分析，分析待测芯片之间的差异，根据待测芯片的差异值的大小将待测芯片分为两类，并确定差异阈值r_th；(5)待测芯片的硬件木马芯片判别：抽取两类芯片中的部分芯片，利用反向解剖技术将芯片进行逆向工程分析，分析电路的结构，辨识硬件木马类和非硬件木马类；(6)硬件木马的在线差异识别：利用步骤4得到的聚类分析算法或者距离判别算法对所有待测芯片的比例系数矩阵进行分析，计算所有待测芯片的比例系数矩阵的差异值r′_th,如果r′_th＜r_th,则认定该芯片是非木马芯片，否则认定该芯片为硬件木马芯片。