随着集成电路及微电子技术的发展,集成电路芯片作为信息的载体应用在各种领域。集成电路芯片测试包括功能、性能、可靠性及安全性等测试。当前国家对网络空间安全越来越重视,而芯片作为硬件设备的核心部件,其安全性决定了一个设备或者系统的安全性,根据应用领域不同,如果芯片的安全出问题,可能威胁到个人、社会乃至国家安全。所以进行集成电路芯片的安全检测评估是保证网络空间安全的重要过程。在集成电路芯片安全性检测中,芯片的测试接口的安全性是评估芯片是否安全的一个尤为重要的因素。随着集成电路系统测试的发展,在芯片层级,几乎所有的MCU、FPGA芯片都使用JTAG接口作为嵌入软件的编程控制、固件升级和动态调试等接口通道。这使得JTAG接口的功能非常强大,同时对芯片和设备的安全性有非常大的影响,因为JTAG的存在,可能为攻击者提供了一条可以绕开设备级安全机制的“隐蔽通道”,甚至可以作为“后门”被利用。本文基于边界扫描测试技术及JTAG接口研究,开展了集成电路芯片安全性检测技术研究,设计实现了基于JTAG接口的边界扫描自动测试平台。以满足JTAG接口未知指令自动化检测,能够向芯片快速、遍历式发送各种指令组合码,并提供芯片能量侧信道信息采集接口,为后续侧信道分析提供数据支撑。论文主要工作包括:1、集成电路芯片JTAG接口探测技术研究。基于对JTAG接口工作原理的研究,分析探测方法,根据需求设计探测套件,包括:物理探测,用于辅助探测未标注的JTAG接口;指令探测,用于探测指令寄存器长度,识别芯片IDCODE等;数据探测,用于完成对JTAG芯片内部数据寄存器的长度和内容信息的探测等。2、基于JTAG接口的自动化检测技术研究,设计边界扫描测试上位机软件。基于对JTAG指令特征和IEEE 1149系列标准的研究,结合FPGA JTAG接口数据通信原理,设计PC上位机软件,实现具备筛选指令文件、再构造指令文件等基本功能,可灵活的对JTAG接口发送各种指令,监测返回值,实现自动化检测。可以自动扫描指令空间中所有的指令,通过观测返回值信息,找到有效的JTAG接口指令,参考或对照公开的指令集、用户手册或BSDL等其他相关文件,与原有指令特征库数据对比匹配,来发现JTAG接口指令集说明文档未公开的指令。3、基于JTAG接口的侧信道能量波形采集技术研究,设计实现JTAG接口芯片的侧信道信息采集模块,集成能量信号采集电路,为波形采集提供触发信号和能量信号,与示波器配合,可以采集被测设备上JTAG接口芯片能量变化信号曲线,为后续侧信道安全性分析提供数据支撑。