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随着集成电路(Integrated Circuits,IC)产业的飞速发展,知识产权(intellectualproperty,IP)核复用成为IC产业和片上系统(system on a chip,SOC)设计的一种趋势,但随之引发了的IP核版权的滥用和盗用等版权问题。IP核的版权保护已成为现在IC产业发展的瓶颈之一。
现今,数字水印(Digital Watermarking)技术作为IP核保护方法中的热点方法,可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为IP核设计的主要载体之一,所以结合FPGA和数字水印技术来研究IP核的版权保护问题成为了当今的热点。IP软核(Soft core)领域相对于IP硬核(Hard core)和固核(Firmcore),具有设计简便,研究费用低的优点,但相应的版权保护比较困难,国内外对此的研究也相对比较少。本文通过对基于IP核版权保护的数字水印方法跟传统的数字水印方法的比较和研究,得出了基于IP核版权保护的数字水印方法的一些特性和要求,并根据FPGA本身的特点,参考了一系列当今国内外基于FPGA对IP核版权保护进行保护的数字水印算法以及它的优缺点,提出了一种基于Mealy型的有限状态机(Finite State Machine,FSM)对IP软核进行数字版权保护的数字水印方法。
通过实验证明,此方法可以保证嵌入了数字水印信息后的IP核功能不发生改变,完全保留原IP核的功能,同时由此产生的额外功耗和面积都比较小,相应合理。并且由于此方法保护的是IP软核,不涉及到硬件物理层,所以嵌入和验证过程简便,易于实现。而且,此方法相对于其他一些基于FSM对IP核数字版权进行保护的方法有很好的鲁棒性,能相对有效的抵御众多的数字水印攻击。最后,此方法可以嵌入任何数量的数字水印信息量,突破了基于FSM的数字水印方法中所能嵌入的数字水印信息量受限制的瓶颈,在权衡相应产生的额外消耗的情况下,能够根据不同场合的需求嵌入不同数量的数字水印信息。