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释放硬件安全保证的潜力:大语言模型的应用前景

密码学与安全 2023-08-23 v1 硬件体系结构

摘要

片上系统(SoCs)构成了现代计算系统的核心。SoCs通过利用多个知识产权(IP)核实现高度集成。然而,多个IP核的集成也因其固有漏洞而带来独特挑战,从而危及整个系统的安全性。因此,必须进行硬件安全验证以解决这些问题。该验证过程的效率取决于所提供的SoC安全属性的质量。然而,使用传统方法生成安全属性通常需要专家介入,且局限于少数IP,从而导致耗时且非鲁棒的过程。为解决此问题,我们首次提出一种新颖的、基于自然语言处理(NLP)的自动化安全属性生成器(NSPG)。具体而言,我们的方法利用硬件文档,提出首个面向硬件安全的专用语言模型HS-BERT,用于提取专用于硬件设计的安全属性。为评估所提技术,我们使用来自RISC-V、OpenRISC、MIPS、OpenSPARC和OpenTitan SoC文档的句子训练了HS-BERT模型。在五个未训练的OpenTitan硬件IP文档上评估时,NSPG能够从1723个句子中提取326个安全属性。这进而有助于识别硬件黑客竞赛Hack@DAC 2022中提出的OpenTitan SoC设计中的八个安全漏洞。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.11042,
  title  = {Unlocking Hardware Security Assurance: The Potential of LLMs},
  author = {Xingyu Meng and Amisha Srivastava and Ayush Arunachalam and Avik Ray and Pedro Henrique Silva and Rafail Psiakis and Yiorgos Makris and Kanad Basu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11042},
  year   = {2023}
}