密鑰 位。
[0078] 非可減弱邊的權(quán)重的示例件影響
[0079]
[0080] 表1:在基準(zhǔn)C7552中針對(duì)非可減弱邊的不同權(quán)重的全部176個(gè)密鑰中非可減弱 密鑰的數(shù)目
[0081] 通過增加非可減弱邊的權(quán)重，根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的示例性系統(tǒng)、方 法和計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)可以創(chuàng)建具有大量的非可減弱密鑰門的設(shè)計(jì)。本文上面的表1指示 了在ISCAS-85基準(zhǔn)電路之一C7552中針對(duì)非可減弱邊的不同權(quán)重的非可減弱密鑰門的數(shù) 目。該電路可以用176個(gè)密鑰門進(jìn)行混淆。雖然增加非可減弱邊的權(quán)重增加了設(shè)計(jì)中的非 可減弱密鑰門的數(shù)目，但是增加的速率并不處于相同的速率。使權(quán)重從1增加至2可以使 非可減弱密鑰門的數(shù)目從115增加至138。但是使權(quán)重從2增加至10可以使非可減弱密鑰 門的數(shù)目從138增加至149。
[0082] 示例件而積開銷
[0083] 圖10示出示例性圖表，該示例性圖表示出針對(duì)根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例 的各種示例性密鑰門混淆過程的面積開銷。即使所插入的密鑰門的數(shù)目是原始設(shè)計(jì)中的門 的數(shù)目的5%，但是因?yàn)槊荑€門可以是可能包括大量的晶體管的X0R(異或）門/XN0R(同 或）門，所以面積開銷也可能是較高的。無(wú)加權(quán)1005和加權(quán)1010插入技術(shù)與隨機(jī)插入技 術(shù)1015和1020相比可以產(chǎn)生較少的開銷。
[0084] 示例件功耗延時(shí)積
[0085] 圖11示出示例性圖表，該示例性圖表示出針對(duì)根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例 的示例性系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)的功耗延時(shí)積開銷。例如，隨機(jī)插入1115和1120 可以產(chǎn)生25 %的平均開銷，而加權(quán)1110插入和無(wú)加權(quán)1105插入可以產(chǎn)生21%的平均開 銷。為使該開銷最小化，可以尋求功耗和延時(shí)約束混淆。
[0086] 具有物理不可克降功能的示例件邏輯混淆
[0087] 物理不可克隆功能（"PUF"）可以是利用1C制造中的過程變化來(lái)產(chǎn)生密鑰的電 路。PUF可以用于針對(duì)每個(gè)1C來(lái)給出唯一的密鑰，即使它們均利用用相同的密鑰進(jìn)行混淆。 (參見例如參考文獻(xiàn)1)。可以首先用密鑰對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行混淆，并且將PUF電路附接至該設(shè)計(jì)。 在將用戶密鑰應(yīng)用于PUF時(shí)，PUF的響應(yīng)可以是用于進(jìn)行混淆的密鑰。在所提出的示例性 攻擊中，攻擊者可能試圖確定該響應(yīng)（例如用于進(jìn)行混淆的密鑰）。一得到該響應(yīng)，攻擊者 可以將PUF電路從網(wǎng)表移除并且將正確的密鑰直接應(yīng)用于原始設(shè)計(jì)。為消除PUF或任意加 密過程的影響，攻擊者可以確定攜帶這些信號(hào)的導(dǎo)線并且使它們斷開。
[0088] 對(duì)于隨機(jī)插入，從防衛(wèi)者的視角，如圖12A和12B的示例性圖所示，可以看到 ISCAS-85基準(zhǔn)電路之一C499的密鑰干擾圖，可以通過插入11個(gè)密鑰門來(lái)對(duì)C499進(jìn)行混 淆?？梢詫⒚荑€門K5、K8和K9歸類為支配性密鑰門1220。可以將密鑰門K3和K11歸類 為連續(xù)可減弱密鑰門1215?？梢詫⒚荑€門K1、K2、K7和K10歸類為順序可減弱密鑰門?？?以將密鑰門Κ4和Κ6歸類為非可減弱密鑰門。從防衛(wèi)者的角度，因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)非可減弱密 鑰門，所以有效密鑰尺寸可以為2。
[0089] 從攻擊者的角度，攻擊者可能試圖針對(duì)邊K11 -K3來(lái)搜索黃金模式，該黃金模式 可以減弱K11并且同時(shí)使K3敏感化。攻擊者可能斷定這樣的模式并不存在。因此，從攻擊 者的角度，從K11至K3的邊為如圖12B所示的非可減弱的1205。因此，可以將密鑰門K3和 K11歸類為順序可減弱密鑰門1210。例如，因?yàn)榭梢試L試暴力破解的最大密鑰尺寸可以為 2,所以有效密鑰尺寸可以為2。即使插入11個(gè)密鑰門，但是有效密鑰尺寸可以僅為2。
[0090] 對(duì)于加權(quán)插入，從防衛(wèi)者的角度，如圖12A的示例性圖所示，邊K1-K2、K1-K5、 Κ1 - Κ10和Κ1-Κ11可以為可減弱的。因此，可以將密鑰門Κ1歸類為順序可減弱密鑰門 1210并且將所有其它門歸類為非可減弱密鑰門1205。從防衛(wèi)者的角度，因?yàn)榇嬖?0個(gè)非 可減弱密鑰門1205,所以有效密鑰尺寸可以為10。
[0091] 從攻擊者的角度，攻擊者可以搜索可以減弱密鑰門Κ1的黃金模式。因?yàn)檫@樣的模 式可能并不存在，所以攻擊者會(huì)將邊Κ1 -Κ2、Κ1 -Κ5、Κ1 -Κ10和Κ1 -Κ11歸類為非可 減弱的。因此，密鑰門Κ1也變成非可減弱的。因?yàn)楣粽呖赡車L試密鑰Κ1至Κ11的所有 組合，所以有效密鑰尺寸可以為11。當(dāng)隨機(jī)插入中的有效密鑰尺寸可以為2時(shí)，根據(jù)本公 開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的示例性系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)則可以具有有效密鑰尺寸 11〇
[0092] 圖13示出在假定邊Κ1 -Κ2、Κ1 -Κ5、Κ1 -Κ10和Κ1 -Κ11為可減弱的情況下從 防衛(wèi)者的角度的C499的密鑰干擾圖的示例性實(shí)施例。虛線1305可以表示可減弱邊1315， 以及實(shí)線1310可以表示非可減弱邊1320。圖13的圖的示例性有效密鑰尺寸可以為10。
[0093] 圖14示出從攻擊者角度的C499的實(shí)際密鑰干擾圖的示例性實(shí)施例。例如，用于 對(duì)邊Κ1 -Κ2、Κ1 -Κ5、Κ1 -Κ10和Κ1 -Κ11進(jìn)行減弱的黃金模式可能不存在。因此，如 圖14的示例所示，Κ1可以為非可減弱的1405,從而將有效密鑰尺寸增加至11。
[0094] 示例件結(jié)論
[0095] 在所插入的密鑰門可以為孤立的或者它們的影響可被減弱時(shí)，邏輯混淆可以是脆 弱的。如果可以采用可減弱門，則攻擊者可能會(huì)在一秒內(nèi)確定密鑰位。然而，根據(jù)本公開內(nèi) 容的示例性實(shí)施例，通過插入密鑰門以使得密鑰門的影響不可以為可減弱的，從而可以對(duì) 邏輯混淆進(jìn)行加強(qiáng)。在這樣的插入中，當(dāng)密鑰尺寸可以大于100時(shí)，攻擊者可能要花費(fèi)若干 年以確定密鑰位。
[0096] 通過僅控制輸入并且觀察輸出，1C測(cè)試技術(shù)使得設(shè)計(jì)者和測(cè)試者能夠窺探到設(shè) 計(jì)。一方面，攻擊者可以使用這樣的能力來(lái)破壞邏輯混淆。另一方面，防衛(wèi)者可以通過使用 從測(cè)試獲悉的經(jīng)驗(yàn)來(lái)使得這樣的處理不可行，以執(zhí)行較優(yōu)的邏輯混淆。
[0097] 圖16示出根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的用于對(duì)集成電路進(jìn)行加密的方法的 示例性流程圖。例如，在過程1605處，可以構(gòu)造示例性干擾圖，該干擾圖可以至少部分地基 于1C中的一個(gè)位置對(duì)另一位置的影響來(lái)構(gòu)造。在過程1610處，可以對(duì)干擾圖執(zhí)行示例性 團(tuán)分析（cliqueanalysis)以確定1C中的位置。團(tuán)分析的示例性團(tuán)可以具有特定尺寸以 增強(qiáng)對(duì)1C的加密。在過程1615處，可以確定用于插入門的位置。在過程1620處，可以生 成與該位置有關(guān)的示例性圖形節(jié)點(diǎn)，并且可以確定圖形邊，該圖形邊與該位置在另一位置 中或在另一位置上的影響的可消除程度有關(guān)。在過程1625處可以將門插入到1C中。門可 以包括例如多路器、X0R(異或）門和/或XN0R(同或）門，并且例如，如果不正確的密鑰被 輸入到1C中則可以損壞1C的功能。
[0098] 圖15示出根據(jù)本公開內(nèi)容的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的框圖。例如，根據(jù)本文所述 的本公開內(nèi)容的示例性過程可以通過處理布置和/或計(jì)算布置1502來(lái)執(zhí)行。這樣的處理 /計(jì)算布置1502可以例如完全是計(jì)算機(jī)/處理器1504,或者是計(jì)算機(jī)/處理器1504的一 部分，或者包括計(jì)算機(jī)/處理器1504,但是并不限于計(jì)算機(jī)/處理器1504,該計(jì)算機(jī)/處理 器1504可以包括例如一個(gè)或多個(gè)微處理器并且使用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)（例如RAM、 ROM、硬盤驅(qū)動(dòng)器或其它存儲(chǔ)設(shè)備）上的指令。
[0099] 如圖15所示，可以設(shè)置（例如以與處理布置1502通信的方式）計(jì)算機(jī)可訪問介 質(zhì)1506 (如上文所述，例如存儲(chǔ)設(shè)備--例如硬盤、軟盤、存儲(chǔ)棒、CD-ROM、RAM和ROM等-- 或其組合物）。計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)1506上可以包含可執(zhí)行指令1508。另外或可替代地，可 以與計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)1506分離地來(lái)設(shè)置存儲(chǔ)布置1510,計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)1506可以向 處理布置1502提供指令以便將處理布置配置成執(zhí)行例如上文所述的某些示例性過程、處 理和方法。
[0100] 此外，示例性處理裝置1502可以被設(shè)置有或者包括輸入/輸出布置1514,輸入/ 輸出布置1514可以包括例如有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)收集探頭和傳感器 等。如圖15所示，示例性處理布置1502可以與示例性顯示布置1512通信，根據(jù)本公開內(nèi) 容的某些示例性實(shí)施例，示例性顯示布置1512可以是例如被配置用于除輸出來(lái)自處理布 置的信息以外還將信息輸入至處理布置的觸摸屏。另外，示例性顯示布置1512和/或存儲(chǔ) 布置1510可以用于以用戶可訪問的格式和/或用戶可讀的格式來(lái)顯示和/或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0101] 上文僅示出本公開內(nèi)容的原理?？紤]到本文的教示，對(duì)所述實(shí)施例的各種修改和 變更對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。因此，將理解的是，本領(lǐng)