Numerous threats are associated with the globalized integrated circuit (IC) supply chain, such as piracy, reverse engineering, overproduction, and malicious logic insertion. Many obfuscation approaches have been proposed to mitigate these threats by preventing an adversary from fully understanding the IC (or parts of it). The use of reconfigurable elements inside an IC is a known obfuscation technique, either as a coarse grain reconfigurable block (i.e., eFPGA) or as a fine grain element (i.e., FPGA-like look-up tables). This paper presents a security-aware CAD flow that is LUT-based yet still compatible with the standard cell based physical synthesis flow. More precisely, our CAD flow explores the FPGA-ASIC design space and produces heavily obfuscated designs where only small portions of the logic resemble an ASIC. Therefore, we term this specialized solution an "embedded ASIC" (eASIC). Nevertheless, even for heavily LUT-dominated designs, our proposed decomposition and pin swapping algorithms allow for performance gains that enable performance levels that only ASICs would otherwise achieve. On the security side, we have developed novel template-based attacks and also applied existing attacks, both oracle-free and oracle-based. Our security analysis revealed that the obfuscation rate for an SHA-256 study case should be at least 45% for withstanding traditional attacks and at least 80% for withstanding template-based attacks. When the 80\% obfuscated SHA-256 design is physically implemented, it achieves a remarkable frequency of 368MHz in a 65nm commercial technology, whereas its FPGA implementation (in a superior technology) achieves only 77MHz.


翻译:与全球化综合电路(IC)供应链相关的许多威胁都与全球化综合电路(IC)供应链相关,例如海盗、逆向工程、生产过度和恶意逻辑插入。许多模糊的方法已经提出,通过防止对手完全理解IC(或其中某些部分)来减轻这些威胁。在IC(IC)内部使用可重新配置的元素是一种众所周知的模糊技术,要么是一种粗糙的谷物可重新配置块(即eFPGA),要么是一种细微的谷物元素(即,FPGA(类似FPGA)的平板图 ) 。然而,本文展示了一种安全觉悟的CADAD流,以LUT为基础,但依然与标准的基于物理合成单元的CEVS-2攻击兼容。更确切地说,我们的CADADA流动探索了FGA-AS设计空间,产生了非常模糊的设计,其中只有一小部分的逻辑可以与ASIC(eAS)相似。因此,我们将这种专门解决方案称为“封装ASICE(eAS)(eAS) (eASIC) (eAS) (eAIC) (时间段) 。然而,即使重 LUT(flod LUT)为主控设计,我们拟议的解和侧算算算也使得基于的CADal-c) 3-xalsalxaction(SDA) 也能够实现了80-calmasural) 和SA(SB) 的80-c) 的SB) 的SBas-salevalevalevalupalusalusalsalsal 实现了一种基于的运行的运行的操作性攻击和SA 。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机辅助设计》是一份领先的国际期刊,为学术界和工业界提供有关计算机应用于设计的研究和发展的重要论文。计算机辅助设计邀请论文报告新的研究以及新颖或特别重要的应用,在广泛的主题中,跨越所有阶段的设计过程,从概念创造到制造超越。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/cad/
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员