[發明專利]基于局部區域電路互參考的硬件木馬檢測方法

有效

• 申請號: 201810680643.3
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108920983B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 趙毅強;劉燕江;馬浩誠;宋凱悅
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F21/76
• 分類號: G06F21/76
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種基于局部區域電路互參考的硬件木馬檢測方法，其特征是，步驟如下：

(1)電路區域劃分：在設計階段，根據原始電路的版圖，利用區域劃分方法將電路劃分割成M個子區域；

(2)建立側信道測試平臺：根據側信道分析的原理，以功耗為研究對象搭建側信道測試平臺；

(3)同一測試向量集激勵下，測試M個子區域的側信道信息：隨機生成激勵向量集，并將該測試向量集施加到側信道平臺上，逐次測量M個子區域泄露的側信道信息，直到所有子區域均測量完成；

(4)區域電路關系的確定：利用非線性回歸的方法確定各子區域間的相互關系，形成區域關系矩陣M1；

(5)硬件木馬驗證：隨機產生一組測試向量集，測試每個子區域的側信道信息，確定各區域電路的相互關系矩陣M2，如果區域關系矩陣M1與實測得到的關系矩陣M2不匹配，則認定存在硬件木馬，否則不存在硬件木馬；

(6)循環迭代驗證：判斷迭代N次數是否結束，如否則跳回步驟(5)繼續進行驗證，如是則結束。

2.如權利要求1所述的基于局部區域電路互參考的硬件木馬檢測方法，其特征是，步驟(4)具體地，在同一個測試向量集的激勵下，區域電路1消耗的電流為I₁，區域電路2消耗的電流為I₂，區域電路n消耗的電流為I_n，利用非線性回歸可以擬合出I₁和I₂的關系，如下式(1)和(2)：

I₁＝f(I₂) (1)

I₂＝g(I₁) (2)

其中f和g分別為I₁和I₂的擬合關系，如果區域電路1存在硬件木馬，則區域電路1消耗的電流為I′₁，可以表示為式(3)：

I′₁＝I₁+I_t (3)

其中I_t為硬件木馬消耗的電流，當硬件木馬處于靜默狀態時，I_t可以忽略不計，即I′₁≈I₁，而當硬件木馬激活時，則存在I′₁＞I₁，利用上式(2)的擬合關系可由區域電路1推斷出區域電路2在該測試向量集的理想電流值I′₂，如下式4所示，如果區域電路1存在硬件木馬，則必定存在I′₂≠I₂，如果I′₂與I₂相等，則此時硬件木馬處于靜默狀態，需要進行多次迭代驗證，從而發現硬件木馬：

I′₂＝g(I′₁)≠I₂ (4)

另外，如果區域1和區域2均存在硬件木馬，硬件木馬的類型和對局部電路的影響也不一定相同，因此二者產生的電流的側信道信息變化也并不相同，從而導致二者的理想值與實測值存在明顯偏離，即I′₁≠I₁和I′₂≠I₂，利用多個區域電路之間的關系矩陣的變化情況進一步驗證，區域1、2以外的區域以此類推。