SIMCom：用于运行时硬件木马检测的内部模块通信统计嗅探
密码学与安全
2020-05-26 v3 机器学习
机器学习
摘要
硬件木马（HT）的及时检测已成为安全集成电路的一大挑战。我们提出一种用于 HT 检测的运行时方法，该方法对给定片上系统（SoC）中通信信道进行多参数统计流量建模，称为 SIMCom。其主要思想是利用赫斯特指数、注入分布的标准差与跳数分布等多个侧信道信息联合建模通信，以准确识别基于 HT 的在线异常（其在不影响协议或控制信号的情况下影响通信）。在设计时，我们的方法采用“属性规约语言”在 RTL 中定义并嵌入断言，以规约给定 SoC 的正确通信行为。在运行时，它通过将这些断言核对执行模式来监控通信行为中的异常。为说明，我们在三个 SoC 上评估 SIMCom，即 SoC1（四个单核 MC8051 与 UART 模块）、SoC2（四个单核 MC8051、AES、以太网、memctrl、BasicRSA、RS232 模块）与 SoC3（四个单核 LEON3 相互连接并与 AES、以太网、memctrl、BasicRSA、RS23s 模块微控制器相连）。实验结果表明，通过多统计参数的联合分析，SIMCom 能以低于 1% 的面积与功耗开销检测出所有基准木马（trust-hub 上可用）。
引用
@article{arxiv.1901.07299,
title = {SIMCom: Statistical Sniffing of Inter-Module Communications for Run-time Hardware Trojan Detection},
author = {Faiq Khalid and Syed Rafay Hasan and Osman Hasan and Muhammad Shafique},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07299},
year = {2020}
}