20、硬件安全中生物识别技术在DSP协处理器保护的应用与比较

硬件安全中生物识别技术在DSP协处理器保护的应用与比较

1. 引言

在当今快速发展的现代社会，各种无处不在的计算设备，如手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑、传感器（物联网）和数码相机等，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。这些设备承担着各种数据密集型任务，如文件的压缩与解压缩、数字数据滤波以及复杂的数学计算等。它们广泛应用于车牌识别、军事行动、生物指纹识别、自动驾驶、机器人技术以及医疗成像系统等多个领域。

这些计算设备中通常包含特定用途集成电路（ASIC）或可重复使用的知识产权（IP）核，以数字信号协处理器（DSP）的形式存在，用于执行特定功能。常见的DSP应用包括有限（FIR）和无限（IIR）脉冲响应滤波器、离散余弦变换（DCT）、哈尔小波变换（HWT）、快速傅里叶变换（FFT）以及联合图像专家组（JPEG）等。这些DSP应用通过高级综合（HLS）框架设计为专用的可重复使用IP核。

然而，芯片设计行业的全球化使得多个离岸实体参与到IP核的设计中。虽然这有助于降低成本和满足市场需求，但也使IP核面临各种硬件安全威胁，如IP盗版、硬件木马插入以及欺诈性的IP所有权声明等。盗版IP由于未经严格测试，可能会产生错误输出、泄露敏感信息、导致过热等问题，损害IP供应商和设计师的声誉。因此，在将IP核集成到最终的电子和计算设备之前，检测和分离盗版IP核至关重要。

目前，硬件安全或IP保护（IPP）领域有多种方法，包括硬件水印、硬件隐写术、基于数字签名的方法以及各种基于生物识别的安全方法。硬件水印和隐写术方法依赖于特定的签名变量、组合、映射规则和阈值熵值，一旦这些信息被泄露，就会变得脆弱。数字签名方法虽然提供了更高的安全性，但也未能将自然身份与DSP IP核集成，并且在R