携带证明代码的IP核安全验证技术

“基于携带证明代码的IP核安全性验证方法” 在集成电路设计中，尤其是System-on-Chip (SoC) 的开发过程中，第三方IP核的使用已经成为常态，这大大缩短了开发周期。然而，这样的便利也带来了安全隐患，因为第三方IP核可能潜藏着硬件木马，这些木马可能会导致信息泄露、系统功能瘫痪或丧失自主控制权。因此，对第三方IP核进行安全性验证显得至关重要。 现有的验证方法主要包括基于测试的方法和形式化验证方法。基于测试的方法依赖于生成测试向量来检查IP核的功能是否符合预期。然而，这种方法只能证明电路的不可靠性，即当发现不满足需求的情况时，才能确认存在问题。由于测试向量无法覆盖所有可能的输入组合，所以无法保证电路的绝对安全性。 形式化验证则提供了一种更为严谨的解决方案。它包括模型验证、等价验证和属性验证。模型验证虽然能处理复杂的逻辑关系，但当电路规模扩大时，计算复杂度急剧增加，导致“空间爆炸”问题，不适合大规模电路的验证。等价验证是将每一层的设计与原始功能目标进行对比，但在大规模设计中同样面临挑战。属性验证则是检查电路是否满足特定的安全属性，这种方法在某些情况下更具效率。 本文提出的基于携带证明代码的安全性验证方法，是在形式化验证的基础上进行的创新。该方法利用Coq这一形式化验证平台，通过形式化逻辑来描述电路代码和安全性假设，并构造出证明过程。这个过程由一个系统化的证明检查器进行验证，确保证明的正确性。通过在DES（Data Encryption Standard）电路代码上的实验，该方法成功地检测出了后门路径类型的硬件木马，这表明了其在电路安全性验证方面的有效性。 与基于测试的方法相比，携带证明代码的验证方法能够达到确定性结论，即电路要么是安全的，要么是不安全的，克服了测试方法因覆盖率限制而无法确定绝对安全性的缺陷。这种方法增强了电路在代码级的安全可信性，对于保障集成电路设计的安全性具有重要意义。 总结来说，该研究提供了一种新的、更强大的第三方IP核安全性验证手段，利用形式化逻辑和证明检查，可以有效地发现潜在的硬件木马，从而提高SoC设计的安全性。这对于集成电路设计领域来说，不仅是一种技术创新，也是对现有验证方法的重要补充，有助于建立更加安全的电子系统。