数字IC集成电路，尤其是FPGA硬件电路的版权保护技术是半导体技术发展的重要核心问题之一。目前尽管部分核心技术产品已得到了众多半导体公司及研究机构的广泛应用，但是IC芯片硬件安全技术在给设计者带来安全保障的同时，也带来了许多潜在的安全隐患。因此，如何研究解决IC芯片电子产品中FPGA硬件电路版权的安全保护与实时认证问题，已成为了当前FPGA硬件安全电路设计领域急需解决的问题之一。本文利用信息隐藏、密码学以及数字取证等技术研究了几种能够进行IC芯片电路版权保护的算法，并在IC电路设计的基础上重点研究了几种适用于FPGA硬件电路版权保护的数字水印技术，这些技术的主要研究内容如下：
　　1)针对现有的FPGA芯核电路水印技术在安全性与鲁棒性方面的不足问题，本文提出了一种采用二维混沌映射的鲁棒IC电路水印算法。设计了一种二维混沌映射的安全模型，并对芯核中物理资源位置上的聚集程度进行了定义，当版权信息进行嵌入时，首先需要预先计算嵌入后已用电路资源的聚集程度参数值，然后根据电路资源聚集程度的差异性来选择合适的电路资源区域。在二维混沌映射模型中安全阀值参数的控制下，算法可以在产生一组具有超混沌效应的二维混沌序列，其中一维序列用于控制水印的位置，其二维序列则控制每个位置嵌入水印的比特位数。这种二维混沌映射的安全模型，不仅能够进一步提高水印信息的隐蔽性，而且还能提高水印算法的抗攻击能力；实验结果证明：该方案具有较好的安全性和鲁棒性。
　　2)为了解决芯核版权水印嵌入开销过高和资源利用率较低的问题，本文提出一种动态压缩编码的IP版权保护方案。该方案根据在FPGA空闲电路的周边进行水印信息的动态压缩编码预处理，然后对周边的电路空闲资源进行资源优化计算；在得到IP水印的最优动态压缩编码模型的同时，建立n个子密钥和压缩水印信息S的重构关系，将水印的n个子密钥交叉动态压缩插入到各自水印信息Sn中，并取?t,n?门限秘密共享方案中t作为重构因子；最终，只需激活解码函数便可进行芯核水印的提取与检测工作。实验结果表明：该方法在扩充水印信息容量的同时，也在很大程度上降低了水印化开销以及提高了水印算法的稳健性。
　　3)为了提高物联网环境中IP版权的保护的实时性较低的问题。提出了一种采用深度学习SVM技术的虚拟芯核水印快速检测算法。该算法首先结合可映射函数技术和深度学习SVM技术，对IP版权信息进行了预处理；然后根据神经网络中ANN算法对卷积神经网络的芯核电路距离特征向量进行训练，将训练后的特征向量生成水印的虚拟位置矩阵；当水印版权信息需要验证时，可利用深度学习模型可以快速求解虚拟位置矩阵的范围值，根据每个LUT区域与周围区域的虚拟位置特征值，以及有监督方式下计算出相应的位置特征映射关系，便可快速检测到芯核电路中真实版权信息的内容；通过实验结果表明：该检测算法不仅可以提高水印检测的速度，而且还具有较好的安全性和实时性。
　　4)现有的FPGA芯核水印技术在检测时容易破坏电路结构并带来有损安全性等问题，提出了一种二次型矩阵变换模型的可逆IP水印算法．该算法首先根据二次型矩阵变换构造了一个可逆映射函数，通过这个函数将原始水印信息映射成一组可逆映射因子，然后把这组可逆映射因子拼接重组成可逆芯核水印信息序列加入芯核水印中;其次，通过遍历搜索算法从冗余的LUT资源中得到水印嵌入位置的坐标序列，在相应位置嵌入可逆芯核水印信息，同时，通过对水印嵌入位置信息的二次型矩阵变换来提高水印嵌入的隐蔽性；最后，通过实验测试结果分析表明:该算法可在水印受到不同程度的破坏后仍能有效地还原出原始水印信息,同时，该方法也具有较高的安全性高、较好的隐蔽性和鲁棒性等优点。