姚茂群，李聪辉，薛紫微，李海威

（1.杭州师范大学 信息科学与技术学院，浙江 杭州 311121；2.台州科技职业学院 信息工程学院，浙江 台州 318020）

0 引言

随着半导体技术的不断发展，集成电路（integrated circuit，IC）的设计也变得多样且复杂。以密码芯片为代表的加密硬件应用广泛，小到公交卡、银行卡，大到通信基站以及军用设施。正因为密码芯片的重要性，与之相关的安全问题也逐渐增多，为窃取密码芯片的设计结构以及所处理的数据，攻击者常采用逆向攻击、功耗攻击等方式攻击密码芯片，带来诸多安全问题，严重影响IC 产业的发展。

逆向攻击［1-3］，先对芯片采取解封装、化学腐蚀等处理，再利用光学显微镜分析芯片的内部结构、电路版图及层次等，最后提取门级网表，获得芯片的设计方案。攻击者常以此作为功耗攻击的辅助手段，获得电路的设计细节，从而判断电路的逻辑功能，提高功耗攻击的效率。近年来，提出了一种通过电路伪装抵抗逆向攻击的方法，即通过隐藏电路版图中的物理细节，掩盖电路的逻辑功能。如虚拟孔技术［4-5］、传输管阈值损失技术［6-7］等。

功耗攻击［8-10］是密码芯片遭遇的较常见且极具威胁性的攻击方式。利用芯片运行时所泄露的功耗信息，并对功耗与密码算法进行相关性分析，得到算法密钥。目前，抗功耗攻击的常用方法是使电路的功耗恒定，消除两者的相关性关系。

电流型CMOS 电路具有功耗低、逻辑简单等优点［11-12］，并且不同门电路之间具有相似的电路结构，非常有利于电路伪装，具有抗逆向攻击的优势。……