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OLRDS结构技术研究

作　者: 樊敏
导　师: 曾光裕
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 芯片逆向分析数据采集时序机状态图路径搜索
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 4次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

芯片逆向分析是提升集成电路设计能力的有力手段,是消除芯片缺陷和漏洞以确保信息安全的重要途径。脱机式逆向分析法因准确性高、无需昂贵的专用设备、对芯片无损等特性广泛应用于可编程逻辑器件的逆向分析。本文以脱机式逆向分析中核心环节OLRDS(Off-line Logic Reverse Data Sampling,脱机式逻辑逆向数据采集)为研究对象,着重分析了无复位限制数据采集算法的时空复杂度,对状态图结构和状态驱动路径搜索算法进行了改进。主要内容、贡献和创新点包括:1、通过限定时序逻辑电路的输出条件,给出了可见时序电路模型。在此模型基础上,给出了数据采集算法的抽象描述,证明了通过构建完备图实现状态驱动的可行性;2、从驱动次数、搜索状态数和驱动路径长度三方面分析影响数据采集速度的因素,在此基础上,提出了分散选择策略、改进的广度优先搜索算法、环树结构以及基于该结构的层次驱动算法;3、基于PC架构设计并实现了OLRDS系统,提出了三级数据采集模型。通过构建状态图模拟器和脱机式逆向分析系统对数据采集算法性能以及OLRDS系统进行全面测试,验证了OLRDS系统设计的正确性与合理性。

全文目录

表目录  6-7
图目录  7-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-17
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 芯片逆向分析主要方法  12-14
  1.3 研究现状概述  14
  1.4 研究内容及主要成果  14-15
  1.5 论文结构  15-17
第二章 OLRDS 概述  17-27
  2.1 逻辑电路特征分析  17-18
    2.1.1 组合逻辑电路特征分析  17
    2.1.2 时序逻辑电路特征分析  17-18
  2.2 数据采集算法描述  18-22
    2.2.1 可见时序逻辑电路模型  19-20
    2.2.2 数据采集算法描述  20-21
    2.2.3 状态驱动  21-22
  2.3 现有数据采集算法研究  22-26
    2.3.1 基于环的数据采集算法  23
    2.3.2 基于树的采集算法  23-24
    2.3.3 基于内向树的采集算法  24-25
    2.3.4 状态逐次加全算法  25
    2.3.5 算法比较  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章采集算法性能研究  27-37
  3.1 时空复杂度分析  27-30
    3.1.1 空间复杂度分析  27
    3.1.2 时间复杂度分析  27-30
  3.2 改进的广度优先搜索算法  30
  3.3 环树结构  30-36
    3.3.1 环树定义  31
    3.3.2 环树构建  31-36
    3.3.3 层次驱动算法  36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 OLRDS 系统设计与实现  37-57
  4.1 OLRDS 系统组成结构  37-38
  4.2 硬件采集平台设计  38-42
    4.2.1 三态分离电路  40-41
    4.2.2 可配置采集总线  41-42
  4.3 数据采集程序设计  42-56
    4.3.1 S 级芯片数据采集  43-48
    4.3.2 M 级芯片数据采集  48-53
    4.3.3 L 级芯片数据采集  53-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章系统测试  57-68
  5.1 测试环境  57-60
    5.1.1 状态图模拟器的构建  57
    5.1.2 脱机式逆向分析系统构建  57-59
    5.1.3 测试环境  59-60
  5.2 测试方案  60-61
  5.3 测试结果与性能分析  61-67
    5.3.1 OLRDS 系统性能测试  61-66
    5.3.2 OLRDS 系统正确性测试  66-67
  5.4 本章小结  67-68
结束语  68-70
参考文献  70-73
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  73-74
致谢  74

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