30、硬件安全方法的分类与实现

硬件安全方法的分类与实现

在硬件设计领域，保障知识产权（IP）核心的安全至关重要，因为它面临着诸如盗版、逆向工程攻击以及恶意逻辑插入等多种威胁。为了应对这些威胁，人们提出了多种硬件安全方法，包括水印技术、隐写术以及混淆方法等。下面将详细介绍这些方法的原理、操作步骤和优势。

1. 三相水印方法

三相水印方法除了“寄存器分配”阶段外，还使用了“调度”和“硬件分配”阶段。该方法的具体步骤如下：
1. 生成功能单元分配表 ：使用数字信号处理（DSP）应用的同步数据流图（SDFG）和非关键操作时间表来生成功能单元分配表。非关键操作是指将操作移动到其紧邻的上、下控制步骤时，不会违反DSP IP核心的数据依赖性和功能的操作。
2. 第一阶段：操作标记与移位 ：在每个控制步骤中，首先对所有操作进行标记并按升序排序。然后，对于签名变量 ‘g’ 的每次出现，将所有非关键操作（从控制步骤一开始）移动到其紧邻的下一个控制步骤。移动所有非关键操作后，生成修改后的非关键操作时间表。
3. 第二阶段：硬件重新分配 ：根据IP供应商选择的硬件分配机制 ‘a’ 和 ‘b’ 进行硬件重新分配，并生成修改后的硬件分配表。
4. 第三阶段：签名变量嵌入 ：类似于单相多变量水印机制的寄存器分配阶段，使用DSP应用的冲突图（CIG）和IP供应商选择的嵌入规则，嵌入IP供应商选择的多变量签名（‘i’、‘I’、‘T’ 和 ‘!’）。
5. 生成最终修改的RAT ：在高级综合（HLS）框架的三个不同阶段嵌入IP供