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硬件物理设计混淆:器件级与逻辑级技术的全面研究

密码学与安全 2019-10-03 v1

摘要

硬件逆向工程的威胁正日益成为众多应用所关注的问题。针对逆向工程的一种主要防御策略是硬件混淆。在本文中,我们研究物理混淆技术,其对电路元件进行难以或无法被对手观测的改动。此类隐蔽操纵的例子包括掺杂浓度的改变或介电层的操控。因此,攻击者将提取出一个与受攻击设备逻辑功能不对应的网表。这种伪装方法近来已在文献中引起关注。在本文中,我们详述这一有前景的方向,对 VLSI 设计流程进行系统的端到端研究,以寻找多种用于硬件安全电路混淆的途径。本文做出三项主要贡献。首先,我们提供了现有物理混淆技术相对于各设计阶段的分类。引入混淆元件与机制的设计空间庞大且多维,所提出的分类法有助于系统性处理。其次,我们综述了已提出或在使用的方法。第三,我们提出了近期及新的器件级与逻辑级设计混淆技术。对于所考虑的每种技术,我们讨论其可行性并评估被检测的可能性。随后我们将焦点转向开放研究问题,并以未来研究方向建议作结。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.00981,
  title  = {Physical Design Obfuscation of Hardware: A Comprehensive Investigation of Device- and Logic-Level Techniques},
  author = {Arunkumar Vijayakumar and Vinay C. Patil and Daniel E. Holcomb and Christof Paar and Sandip Kundu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00981},
  year   = {2019}
}