[發明專利]硬件木馬檢測與定位方法及系統

有效

• 申請號: 202010184947.8
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111460529B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 侯波;王力緯;恩云飛;雷登云;黃云
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G06F21/76
• 分類號: G06F21/76;G06F18/2411;G01R31/28
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

本發明涉及一種硬件木馬檢測與定位方法及系統，所述方法包括：施加激勵信號；包括在待檢芯片的時鐘輸入端輸入方波信號，電源輸入端和地線之間施加工作電壓Vsubgt;DD/subgt;；檢測所述待檢芯片的每個區域在所述激勵信號下的電磁輻射信號；獲取正常芯片所述每個區域的電磁數據，將每個所述區域的所述電磁輻射信號與所述電磁數據進行比較，若每個所述區域的所述電磁輻射信號均未超出所述電磁數據的上下限，則判定所述待檢芯片無硬件木馬；若存在電磁輻射信號超出所述上下限的區域，則判定這些區域存在硬件木馬；其中，所述電磁數據是通過測試正常芯片在所述激勵信號下的電磁輻射得到。本發明可有效提高硬件木馬的測出率。

技術領域

本發明涉及電路的測試，特別是涉及一種硬件木馬檢測與定位方法，還涉及一種硬件木馬檢測與定位系統。

背景技術

集成電路(Integrated?Circuit，IC)產業的全球化發展以及代工(Foundry)模式使得之前位于一國以內的集成電路產業鏈分布到世界各地。另外為縮短集成電路設計周期，集成電路設計中第三方IP(3PIP)以及集成電路設計自動化(Electric?DesignAutomation，EDA)工具的廣泛使用導致集成電路產業鏈非完全可控，惡意攻擊者可能在集成電路/芯片中植入惡意電路，這種惡意電路稱之為“硬件木馬”。硬件木馬是一種植入到集成電路中能夠實現特定功能的惡意電路，如圖1所示為集成電路產業鏈以及硬件木馬可能被植入的環節。

硬件木馬是一種電路結構，在集成電路的設計和制造中被植入，在電路工作時被激活。相比可通過殺毒軟件清除的軟件木馬，硬件木馬在IC被制造后即無法更改，只能通過更換IC來清除硬件木馬。危害性和隱蔽性是硬件木馬的基本特性。硬件木馬的危害主要有泄露信息、拒絕服務、改變功能以及降低性能等。

發明內容

基于此，有必要提供一種硬件木馬檢測與定位方法及系統。

一種硬件木馬檢測與定位方法，包括：施加激勵信號；包括在待檢芯片的時鐘輸入端輸入方波信號，電源輸入端和地線之間施加工作電壓V_DD；檢測所述待檢芯片的每個區域在所述激勵信號下的電磁輻射信號；獲取正常芯片所述每個區域的電磁數據，將每個所述區域的所述電磁輻射信號與所述電磁數據進行比較，若每個所述區域的所述電磁輻射信號均未超出所述電磁數據的上下限，則判定所述待檢芯片無硬件木馬；若存在電磁輻射信號超出所述上下限的區域，則判定這些區域存在硬件木馬；其中，所述電磁數據是通過測試正常芯片在所述激勵信號下的電磁輻射得到。

在其中一個實施例中，所述方波信號是周期和占空比保持不變的方波電壓數字信號。

在其中一個實施例中，所述檢測所述待檢芯片的每個區域在所述激勵信號下的電磁輻射信號的步驟包括：通過電磁探頭將電磁信號轉換為電壓信號；通過放大電路將所述電壓信號放大；通過示波器得到隨時間變化的電壓數據。

在其中一個實施例中，所述測試正常芯片在所述激勵信號下的電磁輻射，是測試多個相同的正常芯片在所述激勵信號下的電磁輻射。

在其中一個實施例中，所述測試正常芯片在所述激勵信號下的電磁輻射包括：對測試的所有正常芯片的所述每個區域數據計算特征值，然后通過一分類支持向量機對所述每個區域的特征值進行分類，確定邊界線；所述將每個所述區域的所述電磁輻射信號與所述電磁數據進行比較的步驟包括：對所述電磁輻射信號計算特征值，若每個所述區域的所述電磁輻射信號的特征值均在邊界線內，則判定所述待檢芯片無硬件木馬，若存在電磁輻射信號的特征值在邊界線外的區域，則判定這些區域存在硬件木馬。