利用阈值电压控制的数字IP保护
密码学与安全
2016-03-25 v1 新兴技术
摘要
本文提出一种完全隐藏数字标准单元功能的方法。这是通过差分阈值逻辑门（TLG）实现的。具有 个输入的TLG实现 个变量的布尔函数的一个子集，这些函数是线性阈值函数。当且仅当输入的整数加权线性算术和等于或超过给定整数阈值时，此类门的输出为1。我们提出了一种新颖的TLG架构，其不仅允许单个TLG实现大量复杂逻辑函数（若用传统逻辑基元实现将需要多级逻辑），而且允许通过对输入晶体管的晶体管阈值电压进行分配来选择该子集函数。为了混淆TLG的功能，通过将某些输入的设备阈值设置为高 将其权重设为零。其余晶体管的阈值电压被设置为低 以增加其跨导。TLG的功能不由单元本身决定，而是由连接到其输入的信号决定。这使得通过有选择地向输入晶体管分配高和低 ，从函数的支撑集中实质移除某些变量，从而隐藏函数的支撑集成为可能。我们描述了如何将TLG的标准单元库与传统标准单元混合以实现复杂逻辑电路，其功能无法通过逆向工程发现。一个32位Wallace树乘法器和一个28位4抽头滤波器在ST 65nm工艺上被综合、布局布线，然后进行了包含提取寄生参数的带混淆与不带混淆的仿真。两种混淆设计在相同的频率下，面积（25%）和动态功耗（30%）均远低于其未混淆的CMOS对应设计。
引用
@article{arxiv.1603.07370,
title = {Digital IP Protection Using Threshold Voltage Control},
author = {Joseph Davis and Niranjan Kulkarni and Jinghua Yang and Aykut Dengi and Sarma Vrudhula},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07370},
year = {2016}
}