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题名智能电能表嵌入式系统的新型知识产权保护方法
被引量：5
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作者
丁宁
陆翔宇
史鹏博
李雪城
程诗尧
李蕊
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机构
国网北京市电力科学研究院
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出处
《电测与仪表》
北大核心
2019年第4期142-146,共5页
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文摘
嵌入式系统在智能电能表中作为核心处理部件而广泛使用。随着关于嵌入式系统的安全问题逐渐受到重视,如何保护这些在智能电能表中嵌入式系统的知识产权(产品不被竞争对手非法克隆和复制)也显得越来越关键。从基于智能电能表的基本嵌入式平台入手(基于FPGA的平台),提出基于硬件混淆技术(hardware obfusca-tion)的新型知识产权保护方法。该方法主要采取了两个阶段的技术:在第一阶段采用物理不可克隆函数(physicalunclonable function,PUF)的结构来实现产生一组数据,该组数据接着用来启动第二阶段的一个基于硬件混淆技术的有限域GF(2~m)乘法器。该乘法器是以捆绑嵌入的方式与嵌入式系统中的硬件结构进行结合。经实际检测,该设计方法在具体的模拟攻击中不仅效果好,而且占用资源低,值得在同类产品中大力推广使用。
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关键词
知识产权保护
物理不可克隆函数
有限域乘法器
硬件混淆
资源占用率低
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Keywords
IP protection
physical unclonable function
finite field multiplier
hardware obfuscation
low resource usage rate
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分类号
TM933
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名基于状态映射的AES算法硬件混淆设计
被引量：4
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作者
张跃军
潘钊
汪鹏君
丁代鲁
李刚
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机构
宁波大学电路与系统研究所
温州大学物理与电子信息工程学院
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出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期750-757,共8页
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基金
浙江省自然科学基金(LY18F040002)
国家自然科学基金(61404076
+5 种基金
61474068)
浙江省公益项目(2015C31010
2016C 31078)
宁波市自然科学基金(2014A610148
2015A610107)
王宽诚幸福基金~~
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文摘
代码混淆利用系统自身逻辑来保护内部重要信息和关键算法,常用于软件代码的安全防护,确保开发者和用户的利益。如何在硬件电路上实现混淆、保护硬件IP核的知识产权,也是亟待解决的问题。该文通过对硬件混淆和AES算法的研究,提出一种基于状态映射的AES算法硬件混淆方案。该方案首先利用冗余和黑洞两种状态相结合的状态映射方式,实现有限状态机的混淆;然后,采用比特翻转的方法,实现组合逻辑电路的混淆;最后,在SMIC 65 nm CMOS工艺下设计基于状态映射的AES算法硬件混淆电路,并采用Toggle、数据相关性和代码覆盖率等评价硬件混淆的效率和有效性。实验结果表明,基于状态映射的AES算法硬件混淆电路面积和功耗分别增加9%和16%,代码覆盖率达到93%以上。
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关键词
状态映射
代码混淆
AES算法
逆向工程
IP核安全
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Keywords
State deflection
hardware obfuscation
AES algorithm
Reverse engineering
IP security
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分类号
TP331
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于多级协同混淆的硬件IP核安全防护设计
被引量：1
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作者
张会红
李憬
吴秋丰
张跃军
汪鹏君
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机构
宁波大学信息科学与工程学院
温州大学电气与电子工程学院
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出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第9期2458-2465,共8页
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基金
国家自然科学基金(61874078,61871244)
浙江省省属高校基本科研业务费专项资金(SJLY2020015)
+1 种基金
宁波市公益性计划(202002N3134)
宁波市自然科学基金(202003N4107)。
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文摘
传统硬件混淆从物理级、逻辑级、行为级等进行单层次混淆,没有发挥多级协同优势,存在安全隐患。该文通过对物理版图、电路逻辑和状态跳变行为的关系研究,提出多级协同混淆的硬件IP核防护方法。该方案首先在自下而上协同混淆中,采用虚拟孔设计版图级伪装门的方式进行物理-逻辑级混淆,采用过孔型物理不可克隆函数(PUF)控制状态跳变的方式实现物理-行为级混淆;然后,在自上而下协同混淆中,利用密钥控制密钥门进行行为-逻辑级混淆,利用并行-支路混淆线的方法完成行为-物理级混淆;最后提出混淆电路在网表的替换机制,设计物理-逻辑-行为的3级协同混淆,实现多级协同混淆的IP核安全防护。ISCAS-89基准电路测试结果表明,在TSMC65 nm工艺下,多级协同混淆IP核在较大规模测试电路中的面积开销占比平均为11.7%,功耗开销占比平均为5.1%,正确密钥和错误密钥下的寄存器翻转差异低于10%,所提混淆方案可有效抵御暴力攻击、逆向工程、SAT等攻击。
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关键词
硬件安全
IP核防护
硬件混淆
多级协同
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Keywords
hardware security
IP core protection
hardware obfuscation
Multi-level co-obfuscation
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP331
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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