随着信息时代来临,集成电路已经应用到各行各业,甚至在军事和国防的关键应用上都占有重要的位置,因此其安全性受到了高度重视。硬件木马是一种在特定条件下触发的具有恶意目的的特殊电路,目的是篡改原始电路,使电路系统失效、破坏功能或者机密信息泄露,给集成电路造成了重大的安全风险。因此硬件木马及其检测技术成为当前研究的热点,开展该方面的研究对国家和个人都具有重大的意义。文章首先介绍了硬件木马的定义、插入阶段、危害以及国内外发展现状,接着对硬件木马的结构和原理进行了研究,根据其不同特性进行分类。为了更深入的了解硬件木马,设计了三种基本类型的硬件木马,并进行功能仿真验证。最后对现阶段的检测技术进行分析,并总结其特点进行对比。主要在以下三个方面进行了深入研究:首先,对提高硬件木马激活概率进行了研究。分析硬件木马触发电路逻辑锥结构明确电路节点的转移概率对木马激活的影响,研究在电路中翻转概率低的节点中插入MUX提高硬件木马激活概率的技术,并对其原理和插入流程进行了详细的分析。仿真结果表明通过插入MUX之后,网表节点的翻转概率整体得到了大幅度的提升,高于我们设置的阈值(TP_th)。本文研究插入MUX之后产生的额外开销,并且设置延时比例系数将由于插入MUX而增加的路径延时控制在可接受范围。通过提出的方案,可以插入较少数量的MUX,在造成较小的延迟和面占比的情况下提高整个电路的转移概率,从而提高硬件木马的激活概率。其次,利用基于功耗的侧信道信号检测硬件木马。对功耗侧信道信号检测硬件木马的原理进行分析,并利用主成分分析法结合马氏距离对功耗数据进行降维和优化处理。仿真结果表明插入MUX能促进基于功耗侧信道检测硬件木马,且主成分分析法结合马氏距离对数据进行处理,能降低冗余数据和噪声对检测的影响,有效提高了检测的成功率。最后,通过基于多参数分析技术对硬件木马进行检测。分析通过研究电路中两种参数的相关性以检测硬件木马的方法和原理,并将提高硬件木马激活概率的方案和基于动态电流-动态电流(I_ddt-I_ddt)的多参数分析检测相结合进行实验。结果表明,提高硬件木马激活概率对多参数分析法检测技术起到了提升的作用。且相比于基于功耗侧信道信号检测技术,多参数分析技术检测面积占比相对较大的硬件木马具有更高的灵敏度。