HIPR：通过低开销细粒度修订实现硬件IP保护

摘要

近年来，由于半导体行业的全球化，硬件知识产权（IP）块遭受了各种形式的机密性和完整性攻击。系统级芯片（SoC）设计者现在正在考虑采用零信任安全模型，其中IP在制造过程的任何阶段都可能受到盗版、克隆、过度生产或恶意篡改的攻击。硬件修订已成为一种有前景的对策，用于阻止全球分布式供应链中不可信实体的机密性和完整性攻击。然而，现有的修订技术以高开销成本提供这种安全性，使其不适合实际应用。在本文中，我们提出了HIPR，一种细粒度修订方法，该方法鲁棒、可扩展，并且与现有修订技术相比，开销显著降低。HIPR从硬件设计中修订安全关键的布尔和时序逻辑，执行互连随机化，并采用多个开销优化步骤来降低开销成本。我们在开源基准上评估HIPR，与最先进的修订技术相比，在不损害安全性的情况下，将面积开销减少了1到2个数量级。我们还证明，HIPR执行的修订对硬件IP的传统功能性和结构性攻击具有弹性。用于评估HIPR的修订测试IP可在以下网址获取：https://github.com/UF-Nelms-IoT-Git-Projects/HIPR。

关键词

硬件IP保护, 可编程逻辑, 硬件修订, 逆向工程, IP盗版

作者

Aritra Dasgupta, Sudipta Paria, Swarup Bhunia
University of Florida, Gainesville, FL 32611, USA

出版信息

期刊: IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems
卷期: Vol. 2025 No. 3
发布日期: 2025-06-05
DOI: https://doi.org/10.46586/tches.v2025.i3.781-805
许可证: Creative Commons Attribution 4.0 International License