Network-on-Chip Trust Validation Using Security Assertions
Network-on-Chip Trust Validation Using Security Assertions
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使用安全断言的片上网络信任验证
DOI：
10.1007/s41635-022-00129-5
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Mishra, Prabhat
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jayasena, Aruna;Kumar, Binod;Charles, Subodha;Witharana, Hasini;Mishra, Prabhat
最近的技术进步使各种知识产权(IP)核心能够集成到单个芯片中，通常称为片上系统(SoC)。片上网络(NoC)是一种可扩展的解决方案，可以在现代SoC设计中实现大量IP核之间的通信。典型的SoC设计方法依赖第三方IP来降低成本并满足上市时间限制，从而导致严重的安全问题。NoC由于其跨芯片的分布式特性以及在监控单个IP核之间的通信方面的固有能力，成为攻击者的理想目标。提出了一种基于安全断言的片上网络信任验证框架。它做出了三个重要贡献。(1)定义了一组NoC体系结构的安全漏洞，并提出了安全断言来监控这些预硅漏洞。(2)为了确保生成的断言是有效的，我们利用高效的测试生成技术来激活这些安全断言。(3)开发了基于综合安全断言的片上触发器以及高效的安全感知信号选择技术，以实现高效的硅后调试。实验结果表明，该框架具有良好的可扩展性，能够以较小的硬件开销有效地捕获安全漏洞和功能缺陷。
Recent technological advancements enabled integration of a wide variety of Intellectual Property (IP) cores in a single chip, popularly known as System-on-a-Chip (SoC). Network-on-Chip (NoC) is a scalable solution that enables communication between a large number of IP cores in modern SoC designs. A typical SoC design methodology relies on third-party IPs to reduce cost and meet time-to-market constraints, leading to serious security concerns. NoC becomes an ideal target for attackers due to its distributed nature across the chip as well as its inherent ability in monitoring communications between the individual IP cores. This paper presents a comprehensive NoC trust validation framework using security assertions. It makes three important contributions. (1) We define a set of security vulnerabilities for NoC architectures, and propose security assertions to monitor these pre-silicon vulnerabilities. (2) In order to ensure that the generated assertions are valid, we utilize efficient test generation techniques to activate these security assertions. (3) We develop on-chip triggers based on synthesized security assertions as well as efficient security-aware signal selection techniques for effective post-silicon debug. Experimental results show that our proposed framework is scalable and effective in capturing security vulnerabilities as well as functional bugs with minor hardware overhead.
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DOI：
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通讯作者：
Sujay Deb
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通讯作者：
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基于 NoC 的 SoC 中的轻量级匿名路由
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2020
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作者：
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通讯作者：
Mishra, Prabhat