14870

14870

يك روش رمزگذاري منطق كارا براي طراحي مدارهاي ديجيتال ايمن

كارشناسي ارشد

معماري سيستم‌هاي كامپيوتري

ارديبهشت ماه 1394

ارديبهشت ماه 1394

دكتر مهدي فاضلي

دكتر احمد پاطوقي

كامپيوتر

چكيده امروزه با افزايش پيچيدگي ساخت و نگهداري كارخانه¬هاي پيشرفته ساخت تراشه، بسياري از شركت¬هاي نيمه‌هادي تنها به طراحي مدار پرداخته و بخش ساخت را به سازندگان ديگري واگذار مي¬كنند. اين شركت¬ها، مدارهاي مجتمع را طراحي كرده و آن¬ها را به يك سازنده پيشرفته براي ساخت ارسال مي¬كنند. جهاني شدن صنعت طراحي مدارهاي مجتمع، به حمله¬هاي جديدي در زنجيره توليد مدار¬هاي مجتمع منجر شده است. يك مهاجم با استفاده از مهندسي معكوس در زنجيره توليد مي¬تواند به عملكرد مدار پي برده و پس از آن با سرقت طرح، به ادعاي مالكيتطرح بپردازد. همچنين يك سازنده نا¬معتمد مي-تواند به تعداد بيشتري از مدار مورد نظر ساخته و آن¬ها را بطور غير¬قانوني به فروش برساند. در بدترين حالت، اين امكان وجود دارد كه در حين ساخت بدون اطلاع طراح، تروجان¬هاي سخت‌افزاري به منظور سوء استفاده به مدار اضافه شوند. يك راه محافظت از مدارهاي مجتمع در برابر چنين حمله¬هايي، رمزگذاري طرح از طريق افزودن دروازه¬هاي كليد به مدار است. افزودن دروازه¬ها بايد به گونه¬اي باشد كه مدار، تنها با وارد شدن ورودي‌هاي مشخصي به دروازه¬هاي اضافه شده، خروجي صحيح را توليد كند. در اين پايان‌نامه روش¬هايي جهت مقاوم سازي مدار‌هاي ديجيتال در برابر تروجان‌هاي سخت‌افزاري و جلوگيري از توليد غير مجاز و سرقت طرح پيشنهاد شده است. در اين روش¬ها: 1) با آگاهي از اينحقيقت كه مهاجم بهمنظور پنهان سازي تروجان¬هاي سخت‌افزاري، آن‌ها را به سيگنال¬هايي با كنترل¬پذيري پايين متصل مي‌كند، با كاستن از تعداد سيگنال‌هاي با فعاليت پايين، شانس درج بدافزار در مدار را كاهش مي‌دهيم. 2) با اضافه كردن دروازه‌هاي كليد، منطق مدار را از ديد مهاجم پنهان ساخته و از مهندسي معكوس و توليد غير مجاز مدار جلوگيري مي¬كنيم. روش‌هاي پيشنهادي با استفاده از رمزگذاري 128 بيتي بر روي مدارهاي تركيبي ISCAS-85، مورد ارزيابي و بررسي قرار گرفتند. نتايج شبيه¬سازي¬ها نشان مي‌دهد كه روش¬هاي پيشنهادي، موفق به كاهش %17/83 از تعداد سيگنال¬هاي با كنترل پذيري پايين مي‌شوند و علاوه براين قادر به پنهان‌سازي عملكرد مدار در %82/99 موارد هستند. همچنين با افزودن تعداد كمتري دروازه كليد نسبت به روش‌هاي پيشين، به پنهان‌سازي و امنيت بيشتر در رمزگذاري مدار‌هاي ديجيتالدست پيدا مي‌كنند. واژه‌هاي كليدي: رمزگذاري منطق، مبهم سازي، تروجان سخت¬افزاري، امنيت سخت‌افزاري