30、基于区块链的 3D IC 集成：安全与性能的双重提升

基于区块链的 3D IC 集成：安全与性能的双重提升

1. 问题陈述

3D IC 集成与制造是当下重要的研究课题，因为所有物联网（IoT）应用都依赖于此。在 3D IC 安全方面，此前的一些研究方法存在诸多问题：
- 拆分制造（SM）方法 ：由 Patnaik 等人提出，旨在使 IC 免受恶意实体攻击。但存在以下挑战：
- 不同代工厂制造的拆分芯片组装存在风险。
- 信号集成和 IC 性能较差。
- 随机的布局和布线方式效率低下，不同代工厂在不了解其他芯片的情况下制造芯片会影响 IC 性能。
- 该方法只能确保代工厂无法获取完整的网表信息，但无法检测和缓解网表分区中注入的特洛伊木马。
- 利用固有噪声的攻击弹性方法 ：Zhang 等人提出，利用电源分配网络（PDN）的特性。然而，存在以下问题：
- 为保障安全增加噪声水平会影响 3D IC 芯片的性能，因为噪声增加会影响信号传播。
- 噪声注入会导致芯片温度升高，损坏芯片并需要更换。
- 网表缺乏安全性增加了特洛伊木马注入的可能性。
- IC 认证方案 ：Zaraee 等人提出，主要关注缓解 IC 制造阶段注入的硬件特洛伊木马。但存在以下问题：
- 由于热增加、噪声注入等因素，IC 中门的唯一性会发生变化，难以准确识别 IC 的真实性。
- 通过识别逻辑门的位置来识别制造层面的威胁，但布局和布线依赖于制造过程，容易被修改。
- 仅在芯片制造后进行验证，如果芯片未通过认证，则 IC 无法进行后续处理，效率低下。
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