基于电路活性测度的硬件木马检测方法

针对硬件木马的隐蔽性强和检测效率低等问题,提出一种基于电路活性测度的硬件木马检测方法.通过从恶意攻击者的角度分析电路,在电路的少态节点处植入木马激活模块(TAM),该方法可有效提升电路的整体活动性,进而提高硬件木马的激活度.以ISCAS'89基准电路S713为研究对象进行仿真验证,实验结果表明:TAM结构可将电路活动性提升1.7倍.在此基础上建立基于FPGA的测试平台开展侧信道分析实验,并采用主成分分析方法,实现低活性硬件木马的检测.     

工艺偏差下基于因子分析的硬件木马检测方法

针对侧信道硬件木马检测方法受到工艺偏差噪声和测试噪声影响的问题,提出了一种基于最大似然因子分析结合聚类判别的硬件木马检测方法.首先获取待测芯片的功耗信息,利用因子分析的方法提取公共因子,并利用最大似然方法计算因子载荷矩阵,最后使用分层聚类方法对因子载荷矩阵进行分类,区分出含有硬件木马的待测电路.利用现场可编程门阵列检测平台在考虑工艺偏差影响的情况下进行了实验验证,结果表明:在母本电路等效门数约为4 292个与非门的情况下,采用基于因子分析结合聚类分析的硬件木马检测方法可以在工艺偏差条件下有效检测出占母本电路面积比0.44%左右的硬件木马.     

基于RO硬件木马检测的工艺偏差校正方法

针对基于环形振荡器(ring oscillator,RO)的硬件木马检测方法受到工艺偏差的严重影响,导致木马检测准确度降低的问题,提出了一种新的针对RO硬件木马检测进行工艺偏差校正的方法.首先,根据硬件木马和工艺偏差对芯片供电电压变化的不同反应特性,改变测试数据中两者所占的比重,获取大致工艺偏差影响范围,然后削弱测试数据中工艺偏差的影响,突出和显化硬件木马的影响,最后通过马氏距离以及欧式距离等判别方法识别出硬件木马.利用现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)测试平台进行了实验验证,数据处理结果表明,在0.61%,片内工艺偏差下可以有效检测出工艺偏差校正前无法识别的硬件木马,木马电路的大小等效为44个与非门.并且提出的方法可以扩展应用于包含片内工艺偏差的情况.     

一种基于开关逻辑结构的低功耗SAR ADC的设计

设计并实现了一款10位逐次逼近型模数转换器,该电路采用了改进型开关逻辑结构降低了开关的动作频率,提高了数模转换器的线性度,同时降低了模数转换器的功耗.仿真结果表明,该模数转换器在Chartered 0.35μm 2P4M工艺下实现了10位精度,转换速率为250 kHz,信噪比大于60 dB,功耗小于2 mW.流片后测试结果显示芯片达到设计指标要求,平均功耗为1.97 mW.     

75 ps精度GM-APD阵列像素读出电路设计（英文）

提出了1种用于激光3D成像的中等规模盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)阵列的像素读出电路.根据时间飞行(TOF)原理,像素读出电路主要由两部分组成:有源淬火电路(AQC)和时间数字转换器(TDC).所采用的TDC是两段式粗细结合的架构,成功实现了时钟频率和时间分辨率的折中.基于内插技术,动态范围提高到了19 bit,而时钟频率降低为预计的1/5,显著降低了设计和应用的难度.采用延时线技术实现的4 bit细TDC将精度提高到75 ps.电路采用SMIC 0.18μm工艺设计.后仿结果显示达到了75 ps的高精度时间分辨率,对应3 km测距范围内的距离分辨率为1.125 cm.另外,总功耗为1.08 m W,且电路面积小于95×95μm~2.     

鸡传染性支气管炎冠状病毒北京分离株全基因组序列的测定及其特征分析

鸟类传染性支气管炎病毒(AIBV)属于冠病毒科, 冠状病毒属, 是单股线状、正链RNA病毒, 基因组全长近28 kb, 具有3′多聚A尾和5′帽子结构的特征. 采用PCR产物克隆测序和引物步移(primer walking)直接测序结合的方法, 完成了IBV北京分离株的全基因组序列的测定. 该毒株基因组序列全长为27733 bp, 生物信息学分析表明, 它具有10个明显的可读框(ORF); 通过基因定位后其基因排序为: 5′-orf1a-orf1ab-s-3a-3b-e-m-6a-6b-n-3′. 对IBV北京分离株的全基因组序列, 与报道的IBV及造成人类严重急性呼吸综合征(SARS)的病毒(SARS-CoV)进行了比较分析. 结果表明, AIBV是一种变异较大的病毒, 其全基因组序列与国外公布的AIBV全基因组序列相似性仅有85.2%, 与国内报道的不完整AIBV序列比较, 相似性也只有91.2%; 而与SARS病毒基因组全序列比较, 相似性仅为50.8%, 说明它与SARS-CoV关系不大. 同时, 还使用clustalw 1.81 和 Treeview软件构建了冠状病毒的全序列、S蛋白、M蛋白和N蛋白的系统发生树, 结果表明, 鸡IBV北京分离株是第3组病毒的惟一成员, 它与SARS-CoV存在很大的遗传距离. 这项研究将对我国鸡传染性支气管炎病原的鉴定和疾病的控制起到重要的作用.     

基于特征融合的深度学习点云补全算法

由于激光雷达等三维扫描设备分辨率限制、目标间的相互遮挡以及目标表面材质透明等问题,采集到的三维点云数据往往是不完整的.近年来,以数据驱动为主的深度学习方法逐渐被用于解决点云补全问题,然而,现有的点云补全算法致力于补全出原始目标点云的整体拓扑结构而忽略了对于目标点云局部细节位置的恢复.针对这一问题,提出了一种基于特征融合...     

基于有源屏蔽层的高精度电阻检测电路设计

以聚焦离子束攻击和微探针攻击为主的侵入式物理攻击对芯片信息安全造成了严重威胁，有源屏蔽层作为安全芯片抵御侵入式物理攻击的第1道防线，由金属屏蔽层和完整性检测电路组成．金属屏蔽层用于遮盖安全芯片的关键模块及连接关系，完整性检测电路用于检测金属屏蔽层是否遭受攻击，二者相互配合来达到保护芯片内部敏感信息的目的．针对数字检测电路无法对重布线攻击进行检测的问题，基于GSMC130 nm1.5 V4P7M工艺设计了用于检测大面积金属屏蔽层固有电阻变化的电阻检测电路．该电路采用全差分处理架构提高了电阻检测精度，消除了温度漂移误差，同时实现了较低的功耗．基于特定的金属屏蔽层布线方案设计了电阻-电压转换电路，将金属屏蔽层固有电阻变化量转换为电压变化量，并设计了Delta-Sigma调制器和数字处理电路等，对电压变化量进行采样、量化、编码与比较．该电路实现了对包括重布线攻击在内的各类正面侵入式物理攻击的有效检测，提升了有源屏蔽层的防护能力．后仿真结果表明，该电路能对5 mm×5 mm的大面积金属屏蔽层进行电阻检测，能准确识别75 kΩ的金属屏蔽层电阻上发生的低至4Ω的微小变化，并产生高电平报警信号对芯片关...     

基于安全授权密钥的增强型逻辑加密算法

针对目前集成电路(IC)伪造和知识产权(IP)盗窃等硬件安全威胁,提出一种基于安全授权密钥的增强型逻辑加密算法.该算法通过稀有节点分析方法定位"密钥门"插入的位置,由密钥逻辑模块生成的全相关的次级密钥作为密钥门的输入;通过植入密钥安全对来抵抗攻击者利用路径敏感攻击对密钥进行破解,可增强逻辑加密方法的鲁棒性,进而提高电路的安全性.以ISCAS'85和ISCAS'89的基准电路作为研究对象进行仿真验证,结果表明:初级密钥和次级密钥的相关性达到了100%,错误密钥和正确密钥的输出损坏率达到了48%,有效地保证了授权密钥不能被破解;在选择合理密钥规模的情况下,电路额外增加的面积可控制在10%以下.     

一种无磁流量计量芯片的设计

分析了无磁传感器的工作原理,提出一种高灵敏度的无磁计量算法.设计了一款无磁流量计量芯片的系统架构,通过I2C接口可完成对芯片的工作模式、传感器设置、采样频率等参数的智能控制,采用0.6.μm工艺进行了流片.仿真测试结果表明,该芯片可实现90°叶轮转角的测量.在3.3.V供电电压下,芯片正常工作时电流为5.μA,休眠模式下电流为0.01.μA,可广泛用于流量和热能仪表中.