孙渴望 崔 琦 王思翔

基于木马马氏距离模版的硬件木马检测方法

孙渴望 崔 琦 王思翔

北京电子科技学院，北京 100070

随着全球化分工的深化，电子设计与制造的相分离，硬件木马已经成为集成电路的一大新的威胁。硬件木马的检测也成为了当今安全领域的一大研究热点。近年来，各种硬件木马检测技术已经有了快速的发展。目前主流的硬件木马检测方法是基于金片模版(golden circuit (GC))做旁路分析，检测芯片是否含有木马。此方法依赖金片的获取，而金片的获取又是十分困难的。本文参考软件木马检测技术提出了一种基于硬件木马模版的新型检测方法。在深入研究硬件木马旁路特征的基础上，搭建了基于FPGA的加密算法实验平台，引入了PCA(principal component analysis)技术对数据进行降维处理，最后根据马氏距离判定芯片中是否含有木马。文章以被植入RS232串口硬件木马的DES和AES算法为例，实施了具体实验。结果表明，本文提出的方法可适应于检测同一芯片的多种不同功能的木马检测。

硬件木马;PCA;模板检测;马氏距离

引言

硬件的安全对于任何系统来说都是一个必要的前提条件。并且在相当长的时间里，硬件的完整性这一问题从未被质疑过。但随着科技的进步，社会分工的推进，芯片的生产引入了越来越多的不可控因素，这就导致了硬件安全性成为系统安全性的根源问题。硬件木马正是对硬件安全最主要的威胁。

硬件木马往往尺寸极小，并且具有很强的伪装性，因此对芯片硬件木马检测是一件极具挑战性的工作。……