SaTC: STARSS: Small: Collaborative: Managing Hardware Security in Three-Dimensional Integrated Circuits

SaTC:STARSS:小型:协作:管理三维集成电路中的硬件安全

基本信息

  • 批准号:
    1717130
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15.67万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-10-01 至 2021-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Vertically stacked three-dimensional (3D) integration of semiconductor chips is an emerging technology to ensure continued growth in transistor density and performance of integrated circuits (ICs). Despite the well-characterized advantages and limitations, the hardware security of such circuits has not received much attention. With shrinking number of trusted circuit manufacturers, trustworthiness of electronic devices is a growing concern. Vertical integration brings unexplored and unique challenges in managing hardware security. This research develops a cross-layer framework to manage and guarantee hardware security in 3D ICs. The systematic framework developed by this research assesses and enhances trustworthiness of 3D ICs for both commercial and defense-specific applications. Proposed project also supports diverse educational and outreach programs with emphasis on underrepresented groups in both New Hampshire and Stony Brook, Long Island. Existing hardware security solutions are for 2D ICs manufactured by a trusted foundry. Unfortunately, new security problems arise when multiple dies from different vendors are stacked in a 3D IC. Proposed research targets these security weaknesses with an emphasis on the trustworthiness of vertical communications. Solution mechanisms to prevent attacks on the vertical communication path will be investigated to achieve secure die-to-die communication. A secure power delivery architecture will be designed to detect small hardware Trojans in any die within the stack. A switching noise analysis based scheme will be investigated to detect malicious behavior in vertical communication paths.
半导体芯片的垂直堆叠的三维(3D)集成是一种新兴技术,可确保综合电路(ICS)的晶体管密度和性能的持续增长。尽管具有良好的优势和局限性,但此类电路的硬件安全并没有得到太多关注。随着受信任的电路制造商数量不断收缩,电子设备的可信度是一个日益关注的问题。垂直集成在管理硬件安全方面带来了未开发和独特的挑战。这项研究开发了一个跨层框架,以管理和保证3D IC中的硬件安全性。这项研究开发的系统框架评估并增强了针对特定于商业和国防专用应用的3D IC的可信赖性。拟议的项目还支持多样化的教育和外展计划,重点是新罕布什尔州和长岛的斯托尼·布鲁克的人数不足的群体。现有的硬件安全解决方案适用于由受信任的铸造厂制造的2D IC。不幸的是,当将来自不同供应商的多个模具堆叠在3D IC中时,就会出现新的安全问题。拟议的研究针对这些安全弱点,重点是垂直通信的可信度。将研究防止对垂直通信路径攻击的解决方案机制,以实现安全的模具通信。将设计安全的动力输送架构,以检测堆栈中任何模具中的小型硬件木马。将研究基于开关噪声分析的方案,以检测垂直通信路径中的恶意行为。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Invariance Checking based Trojan Detection Method for Three-Dimensional Integrated Circuits
基于不变性检验的三维集成电路木马检测方法
Towards Enhancing Power-Analysis Attack Resilience for Logic Locking Techniques
增强逻辑锁定技术的功率分析攻击弹性
Assessing Correlation Power Analysis (CPA) Attack Resilience of Transistor-Level Logic Locking
FTAI: Frequency-based Trojan-Activity Identification Method for 3D Integrated Circuits
FTAI:基于频率的 3D 集成电路木马活动识别方法
Improving power analysis attack resistance using intrinsic noise in 3D ICs
利用 3D IC 中的固有噪声提高功耗分析攻击抵抗能力
  • DOI:
    10.1016/j.vlsi.2020.02.007
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Zhang, Zhiming;Dofe, Jaya;Yu, Qiaoyan
  • 通讯作者:
    Yu, Qiaoyan
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  • 通讯作者:
    P. Ampadu

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