30907

ارائه‌ي يك روش قفل منطقي براي مقابله با حملات مرسوم و محافظت از مالكيت معنوي

كارشناسي ارشد

مهندسي كامپيوتر

1400

1403/2/2

حاكم بيت الهي

ندارم

مهندسي كامپيوتر

امروزه، اكثر خانه‌هاي طراحي نيمه‌رسانا به سمت برون‌سپاري طرح‌هاي خود رفته‌اند. برون‌سپاري فرآيندهاي ساخت و آزمايش به طرف‌هاي بالقوه غيرقابل‌اعتماد، نگراني‌هايي را در مورد سرقت تراشه، مهندسي معكوس، توليد بيش‌ازحد، نقض حقوق مالكيت معنوي (IP) و درج تروجان سخت‌افزاري ايجاد مي‌كند. اين امر موجب تحقيقات زيادي براي توسعه روش‌هاي طراحي براي اعتماد، شده است. قفل منطقي يك روش طراحي براي اعتماد است كه هدف آن محافظت از IP در برابر نهادهاي غيرقابل‌اعتماد در سراسر زنجيره تأمين تراشه با قفل‌كردن عملكرد طراحي است. راه‌حل‌هاي پيشرفته قفل منطقي با هدف محافظت در برابر حملات مبتني بر رضايت پذيري بولي (SAT) انجام‌شده است. بااين‌حال، اين پياده‌سازي‌ها در برابر ساير تهديدات ناشناخته آسيب‌پذير هستند. چراكه حملات مبتني بر SAT در دسته‌ي تهديد هدايت‌شده توسط اوراكل (OG) قرار دارند كه نشان‌دهنده آن است كه مهاجم به Netlist قفل‌شده و يك تراشه كاربردي (اوراكل) كه كليد صحيح را نگه مي‌دارد، دسترسي دارد؛ اما حملات واقعي، اوراكل را در اختيار ندارند ازاين‌رو به آن‌ها بدون اوراكل (OL) گفته مي‌شود. در سال‌هاي اخير با روي كار آمدن يادگيري ماشين (ML) و توسعه آن در حوزه امنيت سخت‌افزار شاهد استفاده از آن براي حمله كردن به قفل منطقي هستيم. همين امر موجب شده تا قوي‌ترين تهديدها به قفل منطقي انجام شود. ازجمله قدرتمندترين حملات موجود حال حاضر به قفل منطقي، حمله MuxLink و SCOPE هستند كه هر دو اين حملات OL مبتني بر ML هستند. تا به امروز تلاش‌هايي براي محافظت از تراشه و IP در برابر MuxLink و SCOPE ارائه‌شده است اما هيچ‌كدام نتوانسته‌اند قفل منطقي‌اي را ارائه دهند كه امنيت تراشه را تضمين كند. به همين جهت ما قفل منطقي TestLock را ارائه داديم. ايده روش پيشنهادي TestLock بهره‌مندي از معيارهاي آزمون‌پذيري SCOAP است. به همين جهت توانسته است تنها با استفاده از ويژگي‌هاي ذاتي مدار و بدون اضافه كردن محاسبات پيچيده و سربار مساحتي بيشتر نسبت به روش‌هاي پيشين، ميزان درستي حمله MuxLink و SCOPE را به ترتيب تا 57/13 درصد و 24/22 درصد كاهش دهد كه نشان از ايمن شدن تراشه و IP نسبت به اين حملات دارد.

1403/03/07

Providing a Logic Locking method against traditional attacks and Intellectual Property protection

4/21/2025 12:00:00 AM

Today, most semiconductor design houses have moved towards outsourcing their designs. Outsourcing manufacturing and testing processes to potentially untrusted parties raises concerns about chip theft, reverse engineering, overproduction, intellectual property rights (IP) infringement, and the insertion of hardware Trojans. Logic locking is a design method for trust that aims to protect IP from untrusted entities throughout the chip supply chain by locking design functionality. Advanced logic locking solutions are designed to protect against Boolean Satisfiability-based (SAT) attacks. However, these implementations are vulnerable to other unknown threats. SAT-based attacks are Oracle-Guided (OG), which means that the attacker has access to a locked Netlist and an application chip (oracle) that holds the correct key. Still, actual attacks do not have oracles, so they are called Oracle-Less (OL). In recent years, with the advent of Machine Learning (ML) and its development in the field of hardware security, we have seen its use to attack logic locking, which has led to the most severe threats to logic locking. Among the most potent attacks currently available on logic locking are the MuxLink and SCOPE attacks, both of which are OL attacks based on ML. To date, attempts have been made to protect the chip and IP against MuxLink and SCOPE, but none have provided a logic locking that guarantees chip security. That's why we introduced the logic locking TestLock. The TestLock proposed method aims to benefit from the testability criteria of SCOAP. For this reason, it has increased the correctness of MuxLink and SCOPE attacks to 13.57%, respectively, by using only the inherent features of the circuit and without adding complex calculations and more area overhead than previous methods. The 24.22% decrease shows that the chip and IP are secured against these attacks.

امنيت سخت‌افزار , قفل منطقي , محافظت از IP , يادگيري ماشين

Hardware Security , Logic Locking , IP Protection , Machine Learning

Marziye Pandi

Hakem Beitollahi