基于正交混淆的多硬件IP核安全防护设计

摘要：

为了解决集成电路设计中多方合作的成员信息泄漏问题,该文提出一种基于正交混淆的多硬件IP核安全防护方案.该方案首先利用正交混淆矩阵产生正交密钥数据,结合硬件特征的物理不可克隆函数(PUF)电路,产生多硬件IP核的混淆密钥;然后,在正交混淆状态机的基础上,实现多硬件IP核的正交混淆安全防护算法;最后,利用ISCAS-85基准电路和密码算法,验证正交混淆方法的有效性.在台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC)65 nm工艺下测试正交混淆的多硬件IP核方案,正确密钥和错误密钥下的Toggle翻转率小于5％,在较大规模的测试电路中面积和功耗开销占比小于2％.实验结果表明,采用正交混淆的方式能够提高多硬件IP核的安全性,可以有效防御成员信息泄漏、状态翻转率分析等攻击.

关键词：正交混淆、合伙人组织、物理不可克隆函数、硬件IP安全性

所属期刊栏目：41

分类号：TP331(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61871244, 61874078, 61704094;浙江省自然科学基金LY18F040002;浙江省科技厅公益技术应用研究2016C31078;亿像素视频加密与IP加密算法与硬件开发横向项目HK2017000135;浙江省大学生新苗人才计划2018R405071;宁波大学王宽诚幸福基金

在线出版日期：2019-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1847-1854