NuRedact：面向低开销与安全IP编校的非均匀eFPGA架构
硬件体系结构
2026-01-21 v1 密码学与安全
摘要
虽然逻辑锁定作为应对集成电路（IC）供应链威胁的对策已被广泛研究，但近期研究已转向基于可重构的编校技术，例如基于LUT和eFPGA的方案。尽管这些方法提高了攻击门槛，但它们带来了巨大的开销，其中大部分并非源于真正的功能可重构性需求，而是源于旨在挫败逆向工程（RE）的人为复杂性。因此，芯片结构常常未被充分利用，安全性是以不成比例的代价换取的。本文介绍了NuRedact，这是首个采用架构非均匀性来平衡安全与效率的全定制eFPGA编校框架。NuRedact作为广泛采用的OpenFPGA基础设施的扩展而构建，引入了一种三阶段方法：（i）具有引脚映射不规则性的定制结构生成，（ii）VPR级修改，通过基于Python的自动化优化器实现非均匀布局，以及（iii）目标IP模块的编校感知重构与映射。实验结果表明，与传统的均匀结构相比，面积最多可减少9倍，在保持强大弹性的同时，实现了与基于LUT甚至晶体管级编校技术相媲美的效率。从安全角度来看，NuRedact结构针对最先进的攻击模型（包括基于SAT、循环和时序变体）进行了评估，显示出增强的弹性，同时保持了实用的设计开销。
引用
@article{arxiv.2601.11770,
title = {NuRedact: Non-Uniform eFPGA Architecture for Low-Overhead and Secure IP Redaction},
author = {Voktho Das and Kimia Azar and Hadi Kamali},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11770},
year = {2026}
}
备注
Accepted at Design, Automation, and Test 2026