21、指纹、掌纹生物识别与数字签名在DSP协处理器IP保护中的应用

指纹、掌纹生物识别与数字签名在DSP协处理器IP保护中的应用

1. 指纹生物特征签名在FIR滤波器中的嵌入

1.1 硬件安全约束生成

从指纹生物特征签名生成了68个硬件安全约束，对应28个0和40个1，具体如下：
- 偶数对： , , …, 等。
- 奇数对： , , …, 等。

1.2 嵌入过程

使用通用的高级综合（HLS）框架将这些隐蔽的安全约束嵌入到DSP应用的寄存器分配设计中。以FIR滤波器为例，其调度数据流图（DFG）展示了存储变量（M0 - M26）的寄存器分配情况。在HLS过程中，利用目标DSP应用的寄存器分配信息（以彩色区间图CIG表示）来嵌入额外的人工边（安全约束）。

冲突解决方法

• 局部交换 ：当添加的边在相同颜色的存储变量（寄存器）之间时，交换寄存器的颜色。例如，原本M16分配在绿色寄存器，由于 约束，M16的颜色从绿色改为粉色；M14和M15原本分别分配在红色和粉色寄存器，由于 和 约束，二者颜色交换。
• 分配新寄存器 ：当局部交换无法满足安全约束时，在修改后的CIG中分配新的寄存器（颜色）。

1.3 指纹生物特征的检测与验证

检测和验证指纹生物特征以防止IP盗版和消除IP所有权的欺诈声明，需要真实IP供应商的指纹生物特征图像和指纹签名生成算法。具体步骤如下：
1. 使用现有的指纹生物特征图像和生成算法重新生成指纹签名模板。
2. 生成与重新生成的指纹生物特征签名对应的硬件安全约束