基于遗传算法的抗网表逆向攻击逻辑混淆方法

来源：电子与信息学报杂志2023年第1期北京时间：

作者：赵毅强, 蒯钧, 马浩诚, 张启智, 高雅, 叶茂, 何家骥

单位：天津大学微电子学院 天津 300072

摘要：随着集成电路(IC)产业进入后摩尔时代，芯片一次性工程成本愈发高昂，而以逆向工程技术为代表的知识产权窃取手段，越来越严重地威胁着芯片信息安全。为了抵抗逆向工程攻击，该文提出一种基于遗传算法的自动化逻辑混淆方法，通过分析网表寄存器的拓扑网络结构，筛选逻辑节点并创建冗余连接，从而混淆词级寄存器的相似性特征，在低开销下防止逆向攻击恢复寄存器传输级的词级变量、控制逻辑与数据通路。基于SM4国密算法基准电路开展验证实验，结果表明：经该文方法混淆后，逆向结果与设计真实情况的标准化互信息相关度下降了46%，拓扑复杂度提升61.46倍，面积额外开销为0.216%；同时相较于随机混淆，该混淆方法效率提升为2.718倍，面积额外开销降低70.8%。

关键词：后摩尔时代, 硬件安全, 逻辑混淆, 逆向工程, 遗传算法

基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFB3100903)