黄姣英，李胜玉，高 成，杨达明

（北京航空航天大学可靠性与系统工程学院，北京100191）

0 概述

随着集成电路规模的不断扩大和结构复杂程度的不断提高，集成电路的设计和制造均向全球化发展，安全问题日益突出［1］。现有RS 系列总线集成电路具有传输距离长、抗干扰能力强、传输速率高等特点，并且利用FPGA 实现RS 系列总线集成电路串口通信可以使整个系统更为灵活、紧凑，减小整个电路的体积，提高系统的可靠性和稳定性［2］。

近年来，研究人员对硬件木马检测技术以及总线硬件木马的设计、激活以及防护等问题进行了研究。2009 年，JIN 在寄存器传输级（Register Transfer Level，RTL）设计插入了多个硬件木马电路，当木马电路被激活时，造成输出信息被替换和芯片功耗增大，失效、加密信息通过RS232 接口和键盘指示灯泄露等破坏系统功能［3］。2011 年，WANG 等人提出一种带有启用信号的k位同步计数器硬件木马，即常规时序型硬件木马，它有一个确定的触发时间2k-1时钟周期，其中k是计数器中状态元素的数目［4］。2012 年，康涅狄格大学的SALMANI 等人提出一种能够有效缩短木马激活时间的结构，通过在扫描链中插入该结构，可以在测试中提高木马节点的激活概率［5］。同年，凯斯西储大学的NARASIMHAN 等人提出了一种合理利用硬件木马的功能，并通过在数字IP 中的状态机内植入非恶意的木马来实现IP 版权保护的方法［6］。

总线集成电路的功耗与时钟频率有很大关系，在基于侧信道硬件木马识别的过程中，经常以时钟频率作为信号采集样本集的一个特征值［7］。……