答辩公告
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黄卫红预答辩公告
浏览次数:日期:2019-06-11编辑:研究生教务办1

预答辩公告

论文题目

适用于硬件电路版权安全保护的若干水印关键技术研究

预答辩人

黄卫红

指导教师

李仁发

预答辩组长

罗娟 教授

学科专业

计算机科学与技术

学院

信息科学与工程学院

预答辩地点

湖南省研究生培养基地二楼会议室

预答辩时间

2019年6月14 日

下午15:00

学位论文简介

IC设计能力的不足所致的设计复用技术中,产权保护是一个巨大的困扰。传统的IC产权保护技术一般通过在IP芯核的特定位置插入产权保护水印标签的方式来解决这个问题。但在巨大利益驱动下的攻击者通常会采用诸如移除、篡改、串谋攻击等方法对水印加以攻击;并且嵌入水印需要占用硬件电路资源,由此带来额外的芯片面积开销和延时开销,这导致嵌入的容量极大受限;此外,版权认证的频繁交互与敏感信息泄露也是其中的一个关键问题。围绕这些问题的研究一直吸引了许多学者很大的热情,是目前学术界的一个突出前沿研究方向。

论文首先对芯核数字水印技术进行了概述,接下来综合介绍了与后续研究相关的若干数学理论基础。针对目前IP芯核产权保护的几个问题,本文做了四个研究工作。主要工作和贡献如下:

•我们提出了一种基于二维混沌映射技术的硬件电路身份认证算法。在算法安全模型量化定义了芯核中资源物理位置上的聚集程度,在嵌入版权信息时先预先计算嵌入后的芯核中已用资源的聚集程度,然后根据已用资源聚集程度来选择一种有效的嵌入方案,从而达到将芯核水印嵌入到已用资源附近区域的目的。在安全阀值的控制下,算法可以在安全模型中产生一组具有超混沌效应的二维混沌序列。

• 我们使用同余理论和群论工具构建了一种可逆映射的状态编码方法。在提出的基于编码映射的零电路开销芯核水印方法(ZCOCM)中,在经过预处理的待嵌入水印标识和原始芯核电路数据之间建立双射关系,达到电路资源和延时零开销的目的。

• 我们提出的基于随机虚拟位置的芯核水印盲检测方法(Blind_RVL),通过将原始的带有版权验证水印信息的电路文件置乱生成混淆的含版权水印数据交付给验证方的方式,有效解决了版权验证过程中版权所有者和版权验证者之间的交互频繁与敏感信息泄露这一矛盾。

• 我们证明了将二次型发f(x)化为标准型的正交变换x=cy的存在性,在此基础上设计了秘密信道分割模型,低于分割阈值的参与者数目即使共享彼此的子密钥信息,也无法获得整个密钥。我们将该模型应用到芯核数字水印技术中,提出了一种基于二次型变换的高安全水印方法,该方法只把部分的水印密钥信息分发给版权购买者,当设计的分割阈值n足够大时,能对购买者们的串谋攻击具有较大的抵御能力。

主要相关学术成果:

(1) Weihong Huang, Renfa Li, Jianbo Xu, et al. A Fast-Blind IP Watermark Detection Scheme based on Position Fuzzification. International Journal Embedded System, 2019, 1(9):41-56. (EI期刊)

(2)Weihong Huang, Renfa Li, Jianbo Xu, et al. Intellectual Property Protection for FPGA Designs using the Public Key Cryptography. Advances in Mechanical Engineering.2018.11 (SCI期刊)

(3)Wei Liang,Weihong Huang,Jing Long. A manuscript titled A Hausdorff Distance Model based Identity Authentication for IP Circuits in Internet-of-Things,Sensors.2019.1(二区SCI期刊)

(4)Jian-Bo Xu, Jing Long, Wei Liang,Weihong Huang. A DFA-based Distributed IP Watermarking Method Using Data Compression Technique, Journal of convergence information technology, 2011. (EI收录期刊).