由于集成电路产业链的全球化,硬件木马成为影响集成电路安全的重要因素,因此对硬件木马的有效检测成为当前的研究热点。本文以检测待测电路中组合型激活、功能型负载的硬件木马为目标,分别研究了基于组合测试和基于稀有节点的硬件木马检测方法,提出了相应的测试向量生成算法。论文主要的工作和研究成果如下:通过分析硬件木马的结构特点、分类方式,确定了本文检测的对象为组合型激活、功能型负载的硬件木马电路。在分析了几种常见硬件木马检测方法的优缺点和适用面后,从基于逻辑测试的方法入手,分别分析了基于组合测试和基于稀有节点检测硬件木马的可行性,确定了以提高硬件木马激活次数和效率为目标,研究测试向量集生成方法的研究方向。通过分析待测电路中硬件木马攻击信号的传递关系,建立了基于组合测试进行硬件木马检测的模型。以此模型为理论依据,以增大硬件木马激活次数为目的,制定了逐条生成测试向量的贪婪策略,提出了基于贪婪算法的测试向量生成算法,设计了有效提高硬件木马激活次数的测试向量生成方案。为了进一步提高硬件木马激活效率,设计了逐参数生成测试向量的最优扩展算法,进而提出了提高激活效率的测试向量生成算法,设计了提高硬件木马激活效率的测试向量生成方案。为进一步检测待测电路内部基于稀有节点植入的硬件木马,通过对稀有节点和基于稀有节点的硬件木马攻击进行分析,建立了基于稀有节点的硬件木马逻辑检测模型。为了增强测试向量集的针对性,减少不必要的测试资源开销,对逻辑检测模型中稀有节点激活次数N与硬件木马激活次数S的关系进行了理论分析,推导了对稀有节点激活次数N进行合理确定的方法,提出了基于稀有节点的测试向量生成算法,设计了提高激活次数和激活效率的测试向量生成方案。分别搭建了基于组合测试和基于稀有节点的检测平台,模拟硬件木马设计者的攻击方式设计了AES-K2-i、AES-K3-i、AES-Trojan2、AES-Trojan3等待测电路,针对各待测电路,利用提出的检测方法进行仿真验证。实验结果表明,基于贪婪算法的方法能够增大待测电路中硬件木马的激活次数,提高硬件木马被成功检测的可能性;提高激活效率的方法不仅能够增多待测电路中硬件木马的激活次数,还能有效提高其激活效率;基于稀有节点的检测方法能够提高待测电路内部硬件木马的激活次数和激活效率,同时测试向量集的针对性增强,大大降低了测试资源开销。总之,本文提出的检测方法能够有效提高硬件木马的激活次数和激活效率,从而提高检测硬件木马的成功率。