Сборники трудов ИСП РАН


Синтез частично программируемых схем, ориентированный на маскирование вредоносных подсхем (Trojan Circuits)

Матросова А.Ю. (ТГУ, Томск, Россия)
Останин С.А. (ТГУ, Томск, Россия)
Николаева Е.А. (ТГУ, Томск, Россия)

Аннотация

При синтезе современных интегральных схем разработчики все чаще прибегают к услугам сторонних фирм для реализации тех или иных компонент системы (Intellectual Property cores, перепрограммируемых компонент на базе FPGA и т.д.) с целью снижения ее стоимости. В компонентах, изготовленных сторонними фирмами, могут быть спрятаны вредоносные подсхемы (Trojan circuits) c целью разрушения системы или извлечения из нее конфиденциальной информации. Trojan Circuits (TCs) обычно действуют в ситуациях, которые возникают в работающей системе чрезвычайно редко, поэтому они не обнаружимы ни в процессе верификации системы, ни в процессе ее тестирования. В работе предлагается подход к проектированию частично программируемых схем из вентилей, программируемых блоков памяти (LUTs) и программируемых мультиплексоров (MUXs), ориентированный на маскирование ТCs. Такой подход к синтезу позволяет либо замаскировать действие TC в случае ее обнаружения, либо получить схему, в которой эффективное введение TCs становится невозможным. Предложен способ перепрограммирования блоков памяти LUTs для маскирования TC. Сформулировано требование к замещающей функции, поступающей на свободный вход программируемого блока, основанное на анализе частичных функций внутренних полюсов комбинационной схемы. Построение частичных функций выполняется с использованием операций над Reduced Ordered Binary Decision Diagrams (ROBDD-графами), строящимися для фрагментов схемы. Операции характеризуются полиномиальной сложностью.

Ключевые слова

частично программируемые схемы; вредоносные схемы (Trojan Circuits); частичные булевы функции; Reduced Ordered Binary Decision Diagrams (ROBDD-графы)

Издание

Труды Института системного программирования РАН, том 29, вып. 5, 2017, стр. 61-74.

ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).

DOI: 10.15514/ISPRAS-2017-29(5)-4

Полный текст статьи в формате pdf Вернуться к содержанию тома