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开启动态伪装之门:利用多态器件的威力

密码学与安全 2020-07-09 v2 介观与纳米尺度物理 新兴技术

摘要

广泛全球化的时代导致了贯穿IC供应链的以硬件为中心的安全威胁的出现。先前的防御手段如逻辑锁定、布局伪装与拆分制造已被广泛研究,以在不同阶段防范知识产权(IP)盗版。在本工作中,我们提出动态伪装作为一种新技术,以挫败供应链所有阶段(即代工厂、测试设施与终端用户)中的IP逆向工程。为此,我们利用了基于自旋的器件,特别是磁电自旋轨道(MESO)器件的多功能性、制造后可重构性与运行时多态性。借助这些独特属性,动态伪装被证明可抵御最先进的基于SAT的分析攻击与测试数据挖掘攻击。由于操作上的根本差异,CMOS无法提供此类动态可重构性。对于此类基于MESO的伪装,我们还预期相较于其他基于自旋的伪装方案,在功耗、性能与面积上有巨大节省,这源于MESO器件能效高的电场驱动反转。基于详尽实验,我们勾勒了动态伪装端到端保障供应链安全的前景,并给出一个案例研究,展示了动态伪装在保障容错图像处理IP安全方面的效力。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.06012,
  title  = {Opening the Doors to Dynamic Camouflaging: Harnessing the Power of Polymorphic Devices},
  author = {Nikhil Rangarajan and Satwik Patnaik and Johann Knechtel and Ramesh Karri and Ozgur Sinanoglu and Shaloo Rakheja},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06012},
  year   = {2020}
}

备注

Published TETC version; original arxiv preprint found in v1