【摘 要】
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作为现代信息技术的基础,芯片对于信息设施建设发挥着基石般的作用。尽管其制造技术相当复杂,成本也极高,可对其伪造的门槛相当低。巨大的经济利益和不对称的风险鼓动了假劣芯片的兴起和泛滥,随着芯片价值的提升,假劣芯片的恶劣现象更加普遍。假劣芯片不仅造成了芯片业的畸形发展,更为各个行业带来了潜在安全风险和重大经济损失,特别是为信息基础设施带来的系统性风险难以预料。为应对假劣芯片对电子系统带来的巨大威胁,有必
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作为现代信息技术的基础,芯片对于信息设施建设发挥着基石般的作用。尽管其制造技术相当复杂,成本也极高,可对其伪造的门槛相当低。巨大的经济利益和不对称的风险鼓动了假劣芯片的兴起和泛滥,随着芯片价值的提升,假劣芯片的恶劣现象更加普遍。假劣芯片不仅造成了芯片业的畸形发展,更为各个行业带来了潜在安全风险和重大经济损失,特别是为信息基础设施带来的系统性风险难以预料。为应对假劣芯片对电子系统带来的巨大威胁,有必要研究假劣芯片的检测技术以实现芯片身份可信赖。为实现对假劣芯片的身份检测,芯片中需要包含表征身份的防伪设计。为实现这个目的,本文设计了在芯片中嵌入芯片ID以及内嵌认证电路的方案来实现芯片身份的认证。本文基于以芯片ID表征芯片唯一身份的思路,依据芯片身份验证过程分析了芯片ID认证的需求,然后基于加密认证技术设计了芯片ID认证机制,可有效实现芯片身份验证。在此基础上,本文基于该机制设计了对应的内嵌认证电路,该电路可支持上位机对芯片的ID认证,进而实现假伪芯片的身份检测。此外,本文还基于0.13μm工艺完成了内嵌认证电路的物理实现。为验证芯片ID认证方案的防伪效果,本文将内嵌认证电路基于ZYNQ7020实现,并联合上位机软件搭建芯片ID验证平台,完成了芯片ID认证方案的多项验证。经过授权和非授权芯片ID的混合认证、授权芯片ID的重复认证与芯片ID克隆的排查认证,验证结果表明该方案不仅可实现芯片ID的有效认证,还支持芯片ID的多次重复认证。
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