基于主成分分析的硬件木馬檢測(cè)技術(shù)研究

1、基于主成分分析的硬件木馬檢測(cè)技術(shù)研究基于主成分分析的硬件木馬檢測(cè)技術(shù)研究ResearchofHardwareTrojanDetectionTechnologyBasedonPrincipalComponentAnalysis領(lǐng)域：集成電路工程作者姓名：楊松指導(dǎo)教師：鄭愛(ài)林高級(jí)工程師企業(yè)導(dǎo)師：賈鳳鳴高級(jí)工程師天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十二月萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要硬件木馬是在集成電路設(shè)計(jì)或制造中對(duì)電路的惡意篡改，一旦激活工作，將竊取關(guān)鍵信息或

2、者使芯片失效。針對(duì)硬件木馬的檢測(cè)技術(shù)得到廣泛研究，其中基于側(cè)信道信息分析的硬件木馬檢測(cè)是目前研究較多的檢測(cè)方法。側(cè)信道檢測(cè)方法主要是通過(guò)分析側(cè)信道信息中硬件木馬引入的差異實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，而數(shù)據(jù)處理方法對(duì)實(shí)現(xiàn)有效的檢測(cè)至關(guān)重要。本文利用側(cè)信道分析技術(shù)，基于主成分分析法提出了一套數(shù)據(jù)處理識(shí)別算法并采用功耗分析的方法進(jìn)行驗(yàn)證。首先對(duì)植入了硬件木馬電路的功耗信息建立模型，并基于該模型設(shè)計(jì)了載體電路和硬件木馬電路。同時(shí)優(yōu)化測(cè)試環(huán)境和測(cè)試技術(shù)，從基于FP

3、GA的硬件木馬檢測(cè)平臺(tái)中獲取了母本電路功耗和植入了硬件木馬的電路功耗。然后，針對(duì)獲取的功耗數(shù)據(jù)樣本，分析數(shù)據(jù)特點(diǎn)，采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方法優(yōu)化數(shù)據(jù)，分類識(shí)別。重點(diǎn)是采用預(yù)處理方法解決數(shù)據(jù)的波形未對(duì)齊、異常值、噪聲問(wèn)題，并基于主成分分析法實(shí)現(xiàn)了母本數(shù)據(jù)和含硬件木馬數(shù)據(jù)的特征提取和特征選擇，得到的主特征涵蓋了原數(shù)據(jù)99%以上的信息，再采用距離判斷的方法實(shí)現(xiàn)硬件木馬的有效檢測(cè)。最后，針對(duì)基于主成分分析的硬件木馬檢測(cè)方法，優(yōu)化預(yù)處理算法，提高檢測(cè)