28、基于PSO的DSP硬件签名安全算法的安全与设计成本权衡分析

基于PSO的DSP硬件签名安全算法的安全与设计成本权衡分析

1. 引言

在数字信号处理（DSP）硬件设计中，安全与设计成本的权衡是一个关键问题。通过粒子群优化（PSO）算法，可以为基于签名的安全算法找到最优的DSP硬件架构解决方案，实现最大安全强度和最小设计成本的并行优化。

2. 安全分析

2.1 概率重合度（Xp）指标

安全评估使用概率重合度（Xp）指标，其计算公式为：
[X_p = (1 - \frac{1}{x})^y]
其中，“x”表示在高级综合（HLS）的寄存器分配阶段植入秘密硬件安全约束之前的寄存器/颜色数量，“y”表示要隐蔽植入设计中的硬件安全约束（存储变量对）的数量。“Xp”指标表示在不安全版本中偶然检测到真实设计的安全约束的概率，因此希望其尽可能低。

以下是不同应用中不同签名安全算法的Xp值比较：
|应用|最大约束|指纹生物识别| |IP水印| |数字签名| |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| | | 嵌入式安全约束 | Xp | 嵌入式安全约束 | Xp | 嵌入式安全约束 | Xp |
| 8点DCT（x = 8） | 32 | 32 | 1.39E - 02 | 32 | 1.39E - 02 | 32 | 1.39E - 02 |
| | 64 | 64 | 1.94E - 04 | 64 | 1.94E - 04 | 55 | 6.46E - 04 |
| | 128 | 110 | 4.17E - 07 | 102 | 1.21E - 0