甄 帅,原义栋,,辛睿山,甘 杰,赵毅强

(1.智能感知与芯片安全技术实验室(天津大学),天津 300072; 2.北京智芯微电子科技有限公司,北京 100192)

侵入式攻击通常使用聚焦离子束(FIB)和微探针等手段[1]，对芯片内部电路直接进行探测和修改.安全芯片使用顶层或次顶层金属走线作为金属屏蔽层，遮蔽芯片的重要区域和电路连线，保证其芯片内部电路的安全.主动式屏蔽层在顶层金属网络中通入数字信号，通过对比屏蔽层信号的完整性和一致性，判断屏蔽层是否受到攻击.主动屏蔽层易受到针对性的侵入式攻击，许多学者对此展开了研究. Cioranesco等[2]提出了在主动屏蔽层的走线中通入加密数字信号的方法，提高检测信号的安全性；Wang等[3]提出节点式布线的方法，复杂化主动屏蔽层的拓扑结构.这些手段可以提高攻击者进行逆向工程的难度，但是在花费一定时间对屏蔽层数据进行截取和分析后，攻击者仍然能找到走线的互联关系[4].Feng等[5]提出一种通过路由节点改变屏蔽层数据传输路径的抗重布线攻击方法，路由节点每次重构都会从节点的4个端口中选择两个进行随机连接.多个节点形成阵列，可控制主动屏蔽层的拓扑结构，但该方法的节点在每次重构后都存在两个未连接的端口，与其相连的主动屏蔽线未被通入信号，存在一定安全隐患.

针对主动屏蔽层的安全问题，本文结合随机哈密顿回路填充算法[6]，提出了一种基于Galois环振[7]的随机重构主动屏蔽……