文摘硬件混淆是一种通过定向修改软核、固核或硬核的芯片保护方法,已成为当前芯片安全领域的研究热点.本文针对多个硬件IP(Intellectual Property)核按需解锁安全保护,提出一种基于线性无关矩阵的按需解锁硬件混淆方案.该方案首先利用线性无关矩阵算法,生成可隔离外部输入密钥与内部解锁信号的随机矩阵;然后采用冗余和黑洞状态组合混淆技术,对IP核进行加密;最后根据用户需求,通过矩阵乘运算实现按需解锁.在SMIC 65 nm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺下,采用ITC(International Test Conference)基准电路和密码算法IP核实现硬件混淆.实验结果表明,所设计电路具有多IP核按需解锁功能,额外的面积和功耗开销均小于8%,且能有效防御寄存器翻转攻击、代码覆盖率攻击以及成员泄密攻击.
