23、基于掌纹生物识别、隐写术和PSO的DSP协处理器安全设计流程

基于掌纹生物识别、隐写术和PSO的DSP协处理器安全设计流程

1. 引言

可复用知识产权（IP）核以专用处理器或硬件加速器的形式广泛应用于现代数字集成电路（IC）中。将其集成到片上系统（SoC）平台，能在提高设计生产率的同时缩短设计周期。然而，要充分发挥IP核的优势，就需要低成本的安全防护，以抵御盗版和虚假所有权声明等威胁。

可复用IP核是各类基于数字IC的计算设备的关键模块，如智能手机、平板电脑、计算机等。它们执行数据压缩 - 解压缩、数字数据过滤等数据密集型和高能耗的应用。这些IP核通常在设计链的较高层次使用高级综合（HLS）框架进行设计，设计过程涉及面积、延迟优化和CAD算法等专业知识。

当前IP核设计过程涉及多个离岸实体，这使得考虑上述优化参数变得困难。从IP采购到最终产品开发的整个系统生产过程，面临IP仿冒、克隆和盗版等硬件威胁，增加了IP核的设计复杂性。因此，确保IP核的安全并使其能够检测盗版和仿冒至关重要，这是IP设计师和SoC集成商的责任。

2. IP核保护的新兴和当代方法

以下是一些常见的IP核保护方法：
| 保护方法 | 描述 |
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| 硬件水印 | 从硬件水印的角度来看，嵌入式签名涉及多个签名变量、它们的组合/大小和映射规则。不同的研究者采用了不同的签名编码过程来嵌入秘密标记 |
| 硬件隐写术 | 基于编码规则、阈值和机密设计数据生成隐写约束（秘密标记），该技术无签名，通过熵阈值提供更高的安全性，但如果编码规则和熵阈值的秘密值泄露，安全性会降低 |
| 机器学习技术 | 一些研究关注基于机器学习的硬件攻击和防御机制，以及使用合适的机器