基于改进欧式距离的硬件木马检测 被引量：7

1

作者 王建新 王柏人 +1 位作者 曲鸣 张磊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期92-96,共5页

传统欧式距离判别方法用于硬件木马检测时,存在判别准确率较低的问题。为此,分析芯片运行时的侧信道功耗信息,根据木马模块触发产生额外功耗的特征,提出一种指数变换改进方案。加入可调参数,以增大硬件木马的可识别度。实验结果表明,与... 传统欧式距离判别方法用于硬件木马检测时,存在判别准确率较低的问题。为此,分析芯片运行时的侧信道功耗信息,根据木马模块触发产生额外功耗的特征,提出一种指数变换改进方案。加入可调参数,以增大硬件木马的可识别度。实验结果表明,与传统欧氏距离判别法相比,参数可调的欧氏距离改进方案可使判别性能提升29%,且木马检测准确率高达98%。 展开更多

关键词 欧式距离判别 硬件木马检测 功耗信息 可调参数 标准芯片

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自适应优化的二元分类型硬件木马检测方法 被引量：9

2

作者 薛明富 王箭 胡爱群 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期439-451,共13页

近年来,由于半导体设计和制造过程的全球化以及第三方知识产权核(Intellectual Property cores,IP cores)的广泛使用,电路越来越容易受到硬件木马的攻击.硬件木马能够使得电路功能故障、泄露机密信息或者导致其他一些灾难性的后果,因此... 近年来,由于半导体设计和制造过程的全球化以及第三方知识产权核(Intellectual Property cores,IP cores)的广泛使用,电路越来越容易受到硬件木马的攻击.硬件木马能够使得电路功能故障、泄露机密信息或者导致其他一些灾难性的后果,因此已经引起了许多关键部门的密切关注.大多数已有的硬件木马检测工作需要参考芯片去提供参考信息.然而,获得参考芯片是极其困难的.参考芯片通常是假设通过可信的工厂生产出来或者通过很严苛的逆向工程检测验证为不含木马,两种方式的代价都是极其昂贵的.在一些情景下,参考芯片甚至是不存在的,比如掩膜在工厂被修改过.该文提出了一种自适应优化的二元分类型硬件木马检测方法,消除了对生产后的参考芯片的依赖.在电路设计过程中,通常可以假设通过详尽的硅前检测或者经过严格的设计流程,使得原电路的仿真芯片是不含木马的.该文工作尤其适用于检测在设计之后的步骤中插入的木马,比如工厂生产阶段.首先,将木马检测问题建模为二元分类问题,采用电路设计流程中的仿真信息(瞬时功耗)对算法进行训练.经过训练的算法将会生成一个分类器,该分类器能够在芯片生产后测试时自动识别不含木马的和含木马的电路.有许多代表性的分类算法,该文建模了不同的算法并分析评估了哪个算法更适合木马检测.采用的评估指标包括正确分类率、混淆矩阵和查全率.评估了不同工艺偏差下多种算法的性能,给出了在较高水平的工艺偏差下合适的算法设置.更进一步地,考虑到在电路仿真和实际的硅生产之间可能会产生一定的偏差,从而导致该方法的检测性能在实际检测中有所下降,该文提出了一些优化方法来增强这一技术:(1)分析了各分类算法错误分类的芯片编号,提出了匹配算法对的工作方式,用来提供互补的检测性能;(2)提出了关注于检测错误的算法自适应迭代优化,权重调整是基于该算法在上一轮迭代中的分类错误;(3)由于将含木马的电路判定为不含木马的代价高于将不含木马的电路判定为含木马的代价,该文引入了不同检测判决的代价,提出了代价敏感型检测.在ISCAS89基准电路上进行的验证实验结果表明,所提出的方法能够检测已知的和未知的木马,检测精度和查全率均在90%以上.该方法没有添加额外的电路到原电路设计,因此没有引入硬件开销. 展开更多

关键词 硬件木马检测 硬件安全 参考芯片 分类算法 自适应优化

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基于子空间域特征提取的硬件木马检测方法 被引量：5

3

作者 薛明富 胡爱群 +1 位作者 刘威 王有东 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期457-461,共5页

为了解决制造变异和噪声对已有硬件木马检测方法的挑战和干扰,提出了一种新的微弱木马信号检测技术,能够在较大的制造变异和噪声的背景下提取出木马特征信号.首先,将木马检测问题建模为特征提取模型,然后提出了一个基于时域约束估计器... 为了解决制造变异和噪声对已有硬件木马检测方法的挑战和干扰,提出了一种新的微弱木马信号检测技术,能够在较大的制造变异和噪声的背景下提取出木马特征信号.首先,将木马检测问题建模为特征提取模型,然后提出了一个基于时域约束估计器和主成分投影的统一子空间木马检测方法.并通过特定的子空间投影或重构信号分析,证实弱小的木马信号可以与各种噪声和干扰区分开来.该方法为已有的硬件木马检测方法提供了一种通用的消除制造变异和噪声影响的方法.设计实现了2个时序硬件木马,在ISCAS89基准电路上进行了仿真实验验证,并在FPGA上进行了硬件实物验证,实验结果均表明了所提方法的有效性和高检测精度. 展开更多

关键词 硬件木马检测 硬件安全 信息安全 子空间域

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基于核主成分分析的硬件木马检测方法研究 被引量：6

4

作者 王晓晗 李雄伟 +2 位作者 张阳 陈开颜 徐璐 《计算机测量与控制》 2016年第1期196-198,共3页

针对旁路信号样本在高维空间中的分布,提出了一种基于核主成分分析的硬件木马检测方法,该方法能够找出旁路信号样本分布中的非线性规律,将高维的旁路信号映射到低维子空间同时更精确地反映旁路信号样本的分布特性,从而发现由木马引起的... 针对旁路信号样本在高维空间中的分布,提出了一种基于核主成分分析的硬件木马检测方法,该方法能够找出旁路信号样本分布中的非线性规律,将高维的旁路信号映射到低维子空间同时更精确地反映旁路信号样本的分布特性,从而发现由木马引起的非线性特征差异;针对AES加密电路植入约占电路3%的组合型木马并进行检测,实验结果表明,该方法能够有效分辨基准电路与含木马电路之间旁路信号的非线性特征差异,实现木马的检测,并取得比K-L变换更好的检测效果。 展开更多

关键词 集成电路 硬件木马检测 旁路分析 核主成分分析

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基于探索式分区和测试向量生成的硬件木马检测方法 被引量：6

5

作者 薛明富 胡爱群 王箭 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1132-1138,共7页

本文提出基于分区和最优测试向量生成的硬件木马检测方法.首先,采用基于扫描细胞分布的分区算法将电路划分为多个区域.然后,提出测试向量重组算法,对各区域依据其自身结构生成近似最优的测试向量.最后,进行分区激活和功耗分析以检测木马... 本文提出基于分区和最优测试向量生成的硬件木马检测方法.首先,采用基于扫描细胞分布的分区算法将电路划分为多个区域.然后,提出测试向量重组算法,对各区域依据其自身结构生成近似最优的测试向量.最后,进行分区激活和功耗分析以检测木马,并采用信号校正技术消减制造变异和噪声的影响.优点是成倍提高了检测精度,克服了制造变异的影响,解决了面对大电路的扩展性问题,并可以定位木马.在基准电路上的验证实验表明检测性能有较大的提升. 展开更多

关键词 硬件安全 硬件木马检测 探索式分区 最优测试向量生成

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面向硬件木马检测的旁路信号特征选择方法 被引量：2

6

作者 李雄伟 徐璐 +2 位作者 张阳 王晓晗 陈开颜 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第21期258-262,共5页

针对基于旁路分析的硬件木马检测中存在的旁路信号冗余以及高维问题,探究特征选择方法在去除冗余、降低旁路信号维数方面的可行性,提出了一种以类内类间距离作为可分性判据的特征选择方法对旁路信号进行预先处理。首先分析了IC芯片旁路... 针对基于旁路分析的硬件木马检测中存在的旁路信号冗余以及高维问题,探究特征选择方法在去除冗余、降低旁路信号维数方面的可行性,提出了一种以类内类间距离作为可分性判据的特征选择方法对旁路信号进行预先处理。首先分析了IC芯片旁路信号的特征选择问题,然后阐述了基于类内类间距离的可分性判据以及特征选择搜索算法,最后在FPGA密码芯片中植入硬件木马,并基于K-L方法进行检测实验,通过对旁路信号进行特征选择前后的木马检测效果对比发现,该特征选择方法能有助于分辨出无木马的"金片"与含木马芯片之间旁路信号的统计特征差异,更好地实现硬件木马的检测。 展开更多

关键词 硬件木马检测 旁路分析 特征选择 类内类间距离

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基于XGBoost的混合模式门级硬件木马检测方法 被引量：5

7

作者 张颖 李森 +2 位作者 陈鑫 姚嘉祺 毛志明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期3050-3057,共8页

针对恶意的第三方厂商在电路设计阶段中植入硬件木马的问题,该文提出一种基于XGBoost的混合模式门级硬件木马检测方法。该检测方法将电路的每个线网类型作为节点,采用混合模式3层级的检测方式。首先,基于提取的电路静态特征,利用XGBoos... 针对恶意的第三方厂商在电路设计阶段中植入硬件木马的问题,该文提出一种基于XGBoost的混合模式门级硬件木马检测方法。该检测方法将电路的每个线网类型作为节点,采用混合模式3层级的检测方式。首先,基于提取的电路静态特征,利用XGBoost算法实现第1层级的检测。继而,通过分析扫描链的结构特征,对第1层级分离得到的正常电路继续进行第2层级的面向扫描链中存在木马电路的静态检测。最后,在第3层级采用动态检测方法进一步提升检测的准确性。Trust-Hub基准测试集的实测结果表明,该方法与现有的其他检测方法相比具有较优的木马检测率,可达到94.0%的平均真阳率(TPR)和99.3%的平均真阴率(TNR)。 展开更多

关键词 硬件木马检测 XGBoost算法 门级网表 静态检测 动态检测

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基于红外光谱分析的硬件木马检测方法 被引量：2

8

作者 唐永康 王建业 +1 位作者 李少青 刘勇聪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第12期110-115,132,共7页

针对传统一维空间硬件木马检测方法中硬件木马产生的信息易被芯片正常工作产生的信息掩盖、二维空间硬件木马检测方法成本较高精度较低的问题,提出了一种基于红外光谱分析的硬件木马检测方法。该方法是一种二维空间硬件木马检测方法,利... 针对传统一维空间硬件木马检测方法中硬件木马产生的信息易被芯片正常工作产生的信息掩盖、二维空间硬件木马检测方法成本较高精度较低的问题,提出了一种基于红外光谱分析的硬件木马检测方法。该方法是一种二维空间硬件木马检测方法,利用红外波波长短以及红外光谱信息损失少的特点可以实现较高的硬件木马检测精度。实验结果表明,通过拟合芯片工作时硬件木马产生的红外光谱并对比参数差异能检测出逻辑能耗量量级为10-3的硬件木马,并在一定程度上识别实现硬件木马功能的逻辑种类。 展开更多

关键词 硬件木马检测 红外光谱差异 拟合

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基于多维结构特征的硬件木马检测技术 被引量：8

9

作者 严迎建 赵聪慧 刘燕江 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2128-2139,共12页

硬件木马是第三方知识产权(IP)核的主要安全威胁,现有的安全性分析方法提取的特征过于单一,导致特征分布不够均衡,极易出现较高的误识别率。该文提出了基于有向图的门级网表抽象化建模算法,建立了门级网表的有向图模型,简化了电路分析流... 硬件木马是第三方知识产权(IP)核的主要安全威胁,现有的安全性分析方法提取的特征过于单一,导致特征分布不够均衡,极易出现较高的误识别率。该文提出了基于有向图的门级网表抽象化建模算法,建立了门级网表的有向图模型,简化了电路分析流程;分析了硬件木马共性特征,基于有向图建立了涵盖扇入单元数、扇入触发器数、扇出触发器数、输入拓扑深度、输出拓扑深度、多路选择器和反相器数量等多维度硬件木马结构特征;提出了基于最近邻不平衡数据分类(SMOTEENN)算法的硬件木马特征扩展算法,有效解决了样本特征集较少的问题,利用支持向量机建立硬件木马检测模型并识别出硬件木马的特征。该文基于Trust_Hub硬件木马库开展方法验证实验,准确率高达97.02%,与现有文献相比真正类率(TPR)提高了13.80%,真负类率(TNR)和分类准确率(ACC)分别提高了0.92%和2.48%,在保证低假阳性率的基础上有效识别硬件木马。 展开更多

关键词 硬件木马检测 IP核 有向图 结构特征 支持向量机

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基于图神经网络的门级硬件木马检测方法 被引量：1

10

作者 史江义 温聪 +4 位作者 刘鸿瑾 王泽坤 张绍林 马佩军 李康 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3253-3262,共10页

集成电路(IC)供应链的全球化已经将大多数设计、制造和测试过程从单一的可信实体转移到世界各处各种不可信的第三方实体。使用不可信的第三方知识产权(3PIP)可能面临着设计被对手植入硬件特洛伊木马(HTs)的巨大风险。这些硬件木马可能... 集成电路(IC)供应链的全球化已经将大多数设计、制造和测试过程从单一的可信实体转移到世界各处各种不可信的第三方实体。使用不可信的第三方知识产权(3PIP)可能面临着设计被对手植入硬件特洛伊木马(HTs)的巨大风险。这些硬件木马可能会使原有设计出现性能降低、信息泄露甚至发生物理层面不可逆的破坏,严重危害消费者的隐私、安全和公司的信誉。现有文献中提出的多种硬件木马检测方法,具有以下缺陷:对黄金参考电路的依赖、测试向量覆盖率的要求甚至是手动代码审查的需要,同时随着集成电路规模的增大,低触发率的硬件木马更加难以被检测。因此针对上述问题,该文提出一种基于图神经网络硬件木马的检测方法,在无需黄金参考电路以及逻辑测试的情况下实现了对门级硬件木马的检测。该方法利用图采样聚合算法(GraphSAGE)学习门级网表中的高维图特征以及相应节点特征,并采用有监督学习进行检测模型的训练。该方法探索了不同聚合方式以及数据平衡方法下的模型的检测能力。该模型在信任库(Trust-Hub)中基于新思90 nm通用库(SAED)的基准训练集的评估下,实现了92.9%的平均召回率以及86.2%的平均F1分数(平均聚合,权重平衡),相比目前最先进的学习模型F1分数提高了8.4%。而应用于基于系统250 nm库(LEDA)的数据量更大的数据集时,分别在组合逻辑类型硬件木马检测中获得平均83.6%的召回率、70.8%的F1,在时序逻辑类型硬件木马检测工作中获得平均95.0%的召回率以及92.8%的F1分数。 展开更多

关键词 硬件木马检测 深度学习 门级网表 图神经网络

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一种面向粗粒度可重构阵列的硬件木马检测算法的设计与实现 被引量：1

11

作者 严迎建 刘敏 邱钊洋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1257-1264,共8页

硬件木马检测已成为当前芯片安全领域的研究热点,现有检测算法大多面向ASIC电路和FPGA电路,且依赖于未感染硬件木马的黄金芯片,难以适应于由大规模可重构单元组成的粗粒度可重构阵列电路。因此,该文针对粗粒度可重构密码阵列的结构特点... 硬件木马检测已成为当前芯片安全领域的研究热点,现有检测算法大多面向ASIC电路和FPGA电路,且依赖于未感染硬件木马的黄金芯片,难以适应于由大规模可重构单元组成的粗粒度可重构阵列电路。因此,该文针对粗粒度可重构密码阵列的结构特点,提出基于分区和多变体逻辑指纹的硬件木马检测算法。该算法将电路划分为多个区域,采用逻辑指纹特征作为区域的标识符,通过在时空两个维度上比较分区的多变体逻辑指纹,实现了无黄金芯片的硬件木马检测和诊断。实验结果表明,所提检测算法对硬件木马检测有较高的检测成功率和较低的误判率。 展开更多

关键词 硬件木马检测 粗粒度可重构密码阵列 逻辑指纹 多变体

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基于小波降噪数据预处理的硬件木马检测优化 被引量：7

12

作者 李衡 赵毅强 +3 位作者 杨瑞霞 何家骥 李跃辉 杨松 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期49-53,共5页

针对硬件木马检测中数据预处理效果不佳的问题,提出了小波变换的数据降噪预处理的硬件木马检测的优化方法。在对提取的功耗信息进行小波变换数据降噪预处理基础上,利用马氏距离进行硬件木马的判别。对基于FPGA实现的含有木马的ISCAS’8... 针对硬件木马检测中数据预处理效果不佳的问题,提出了小波变换的数据降噪预处理的硬件木马检测的优化方法。在对提取的功耗信息进行小波变换数据降噪预处理基础上,利用马氏距离进行硬件木马的判别。对基于FPGA实现的含有木马的ISCAS’89系列的基准电路进行检测,并进行后续的数据处理实验。实验结果表明,采用小波变换的数据降噪预处理的硬件木马检测优化方法,可检测出占母本电路面积为0.24%的硬件木马。 展开更多

关键词 硬件木马 小波降噪 数据预处理 马氏距离 旁路分析 硬件木马检测

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基于RO硬件木马检测的工艺偏差校正方法 被引量：3

13

作者 赵毅强 刘阿强 +1 位作者 何家骥 刘燕江 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期645-650,共6页

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... 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. 展开更多

关键词 信息技术 硬件木马检测 校正方法 环形振荡器 工艺偏差

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基于长短时记忆神经网络的硬件木马检测 被引量：7

14

作者 胡涛 佃松宜 蒋荣华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期110-115,共6页

硬件木马给集成电路芯片的可靠性带来巨大威胁,为此,提出一种基于主成分分析(PCA)和长短时记忆(LSTM)神经网络的硬件木马检测方法。利用PCA提取侧信道信息中的电流特征向量,并利用该特征向量训练LSTM神经网络分类器,使该分类器达到识别... 硬件木马给集成电路芯片的可靠性带来巨大威胁,为此,提出一种基于主成分分析(PCA)和长短时记忆(LSTM)神经网络的硬件木马检测方法。利用PCA提取侧信道信息中的电流特征向量,并利用该特征向量训练LSTM神经网络分类器,使该分类器达到识别硬件木马的目的。实验结果表明,该方法能对木马进行有效识别,且能检测出木马面积占总电路面积比为0.74%的硬件木马。 展开更多

关键词 硬件木马检测 集成电路 旁路信息 主成分分析 长短时记忆神经网络

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基于节点活性的硬件木马检测方法 被引量：2

15

作者 冯秋丽 侯波 +2 位作者 刘燕江 恩云飞 王力纬 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第1期35-39,共5页

本文提出了一种基于节点活性的硬件木马检测方法,针对电路中的低活性节点生成测试向量,结合多参数旁路检测方法,实现对硬件木马的检测.以AES为目标电路并植入硬件木马,进行仿真及FPGA实验,实验结果表明与随机测试向量相比,本文生成的测... 本文提出了一种基于节点活性的硬件木马检测方法,针对电路中的低活性节点生成测试向量,结合多参数旁路检测方法,实现对硬件木马的检测.以AES为目标电路并植入硬件木马,进行仿真及FPGA实验,实验结果表明与随机测试向量相比,本文生成的测试向量可将木马节点的翻转概率提高一个数量级、木马检测灵敏度分别提高6.75%(仿真)、77.4%(FPGA),硬件木马的检测精度达到10-4. 展开更多

关键词 芯片安全 硬件木马检测 节点活性 测试向量生成

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基于概率分布的硬件木马检测特征选择方法 被引量：2

16

作者 徐璐 李雄伟 +2 位作者 张阳 王晓晗 桂伟龙 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2017年第9期44-48,共5页

针对基于旁路信号分析的硬件木马检测中存在的高维以及信号冗余度高等问题,寻求一种特征选择方法在降维、降低冗余度方面的可行性,通过考虑样本概率的分布情况,提出了一种以散度和Bhattacharyya距离作为可分性判据的特征选择方法。首先... 针对基于旁路信号分析的硬件木马检测中存在的高维以及信号冗余度高等问题,寻求一种特征选择方法在降维、降低冗余度方面的可行性,通过考虑样本概率的分布情况,提出了一种以散度和Bhattacharyya距离作为可分性判据的特征选择方法。首先分析了旁路信号的特征选择问题,然后阐述了基于散度和Bhattacharyya距离的可分性判据,最后在FPGA中植入硬件木马,采用K-L方法进行实验,通过对样本特征选择前后的检测效果发现,这种特征选择方法不仅有助于分辨"金片"与含木马的待测芯片间旁路信号的统计差异,而且与分类错误率建立联系,更好地实现了硬件木马的检测。 展开更多

关键词 硬件木马检测 特征选择 分类错误率 散度 BHATTACHARYYA距离

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一种深度学习的硬件木马检测算法 被引量：4

17

作者 刘志强 张铭津 +1 位作者 池源 李云松 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期37-45,共9页

由于传统的硬件木马检测均采用功能测试等电信号检测技术,检测方法存在成本高、漏检率高和效率低下等问题,对此提出了一种深度学习的非电信号硬件木马检测算法。该算法首先利用增强残差网络将低分辨率芯片显微图像转换为高分辨率芯片显... 由于传统的硬件木马检测均采用功能测试等电信号检测技术,检测方法存在成本高、漏检率高和效率低下等问题,对此提出了一种深度学习的非电信号硬件木马检测算法。该算法首先利用增强残差网络将低分辨率芯片显微图像转换为高分辨率芯片显微图像;然后通过循环一致对抗生成网络将该高分辨率图像生成与母版图像同源的芯片显微图像,生成的芯片显微图像通过二阶微分图像增强算法区分出目标区域与背景区域,并结合阈值分割算法将目标区域分割出来;最后通过数学形态学操作去除由于工业噪声产生的微小干扰,利用变化检测算法检测芯片中存在的硬件木马。通过在芯片显微图像数据集上的实验显示,基于深度学习的硬件木马检测方法正检率高达约92.4%,与传统的电信号检测方法相比,精度更高,速度更快,且操作更简易。 展开更多

关键词 硬件木马检测 深度学习 图像增强 图像分割 数学形态学操作 变化检测

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基于级联结构特征的硬件木马检测方法 被引量：1

18

作者 陈嘉伟 刘鸿瑾 +6 位作者 张绍林 李宾 李康 温聪 周游 潘伟涛 史江义 《微电子学》 CAS 北大核心 2023年第1期164-169,共6页

针对基于静态结构特征的机器学习方法对门级硬件木马检测结果检测率不高的问题,提出了一种基于级联结构特征的硬件木马检测方法。利用共现矩阵进行特征构建,并使用多对多结构的堆叠式长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)进行... 针对基于静态结构特征的机器学习方法对门级硬件木马检测结果检测率不高的问题,提出了一种基于级联结构特征的硬件木马检测方法。利用共现矩阵进行特征构建,并使用多对多结构的堆叠式长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)进行木马特征的训练与识别。实验结果表明,该方法在Trusthub的15个基准网表中获得了93.1%的平均真阳性率(TPR)、99.0%的平均真阴性率(TNR)和79.3%的F1-score。实验结果优于现有方法。 展开更多

关键词 硬件木马 长短期记忆 硬件木马检测 门级网表

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基于多维特征的门级硬件木马检测技术 被引量：1

19

作者 李林源 徐金甫 +2 位作者 严迎建 赵聪慧 刘燕江 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第18期278-284,共7页

硬件木马已成为集成电路的主要安全威胁之一,然而现有的安全性分析方法从单一角度描述硬件木马特征,硬件木马的覆盖率低,难以应用到实际的检测中。分析了硬件木马的重要属性和典型结构,提出了13维硬件木马特征向量,可以覆盖目前所有已... 硬件木马已成为集成电路的主要安全威胁之一,然而现有的安全性分析方法从单一角度描述硬件木马特征,硬件木马的覆盖率低,难以应用到实际的检测中。分析了硬件木马的重要属性和典型结构,提出了13维硬件木马特征向量,可以覆盖目前所有已知类型的硬件木马;利用SMOTETomek算法对特征集进行扩展,消除训练数据集的不平衡性;使用随机森林算法评估13维特征的重要性,依据特征重要性排序和模型评分,优化木马特征集合;基于最优特征向量训练分类器,识别门级网表中的木马信号。基于Trust_Hub硬件木马库中的21个基准电路展开实验验证,木马检出率高达99.22%,误判率仅为0.01%。与现有文献相比,检测效果有了大幅提升。 展开更多

关键词 硬件木马检测 门级网表 信号特征 结构特征 随机森林

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基于木马特征风险敏感的硬件木马检测方法 被引量：1

20

作者 李林源 徐金甫 +1 位作者 严迎建 刘燕江 《电子技术应用》 2023年第6期35-43,共9页

针对现有硬件木马检测方法中存在的木马检出率偏低问题,提出一种基于木马特征风险敏感的门级硬件木马检测方法。通过分析木马电路的结构特征和信号特征,构建11维硬件木马特征向量;提出了基于BorderlineSMOTE的硬件木马特征扩展算法,有... 针对现有硬件木马检测方法中存在的木马检出率偏低问题,提出一种基于木马特征风险敏感的门级硬件木马检测方法。通过分析木马电路的结构特征和信号特征,构建11维硬件木马特征向量;提出了基于BorderlineSMOTE的硬件木马特征扩展算法,有效扩充了训练数据集中的木马样本信息;基于PSO智能寻优算法优化SVM模型参数,建立了木马特征风险敏感分类模型。该方法基于Trust-Hub木马库中的17个基准电路展开实验验证,其中16个基准电路的平均真阳率(TPR)达到100%,平均真阴率(TNR)高达99.04%,与现有的其他检测方法相比,大幅提升了硬件木马检出率。 展开更多

关键词 硬件木马检测 风险敏感 PSO SVM分类模型

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