ВДОСКОНАЛЕННЯ АПАРАТНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ МЕТОДУ АНАЛІЗУ АКТИВНОСТІ БЛОКІВ LUT У СКЛАДІ FPGA-БАЗОВАНИХ СИСТЕМ

Ключові слова: контроль цілісності, FPGA, Hardware Trojans, LUT, аналіз активності блоків LUT, життєвий цикл FPGA-базованих систем.

Анотація

Розглянуто задачу контролю цілісності програмного коду FPGA-базованих систем. Відзначено, що одним з небезпечних видів порушення цілісності програмного коду таких систем є зловмисні імплантації в систему шкідливих підсхем Hardware Trojans. Розглянуто підхід до пошуку областей потенційного розміщення Hardware Trojans. В межах цього підходу пошук виконується за рахунок реєстрації та аналізу активності елементарних обчислювальних блоків LUT FPGA-базованої системи. Виявлено режим функціонування блоків LUT, який не враховується існуючими схемотехніч-ними рішеннями, що забезпечують реєстрацію активності блоків LUT. Цей режим проявляється у ви-гляді формування одиничного логічного значення на виході блоку LUT в момент початку функціонування системи. Мета роботи полягає в удосконаленні зазначених схемотехнічних рішень для забезпечення коректної обробки виявленого режиму функціонування блоків LUT. Виконано аналіз чинників, які є причиною того, що існуючі схемотехнічні рішення, функціонують некоректно в умовах виявленого режиму. Встановлено, що причиною такої поведінки є відмінність між значенням початкового стану тригерів, що входять до складу модулів виявлення активності блоків LUT, і значеннями на виходах цих блоків. Запропоновано модифікації підсхеми реєстрації активності блоків LUT. Перша модифікація базується на введенні в схему вхідного сигналу, що запускає процес реєстрації активності. Цей сигнал забезпечує запис початкового значення з інформаційних входів схемі в підключені до цих входів тригери. Друга модифікація полягає в скиданні тригерів, що входять до складу модулів фіксації активності, із
затримкою щодо входу загального скидання схеми. Виконано моделювання запропонованих модифікацій схем. Моделювання показало коректність функціонування запропонованих в роботі рішень.

Біографії авторів

Константин Вячеславович Защелкин, Одеський національний політехнічний університет
кандидат технічних наук, доцент
Александр Валентинович Дрозд, Одеський національний політехнічний університет
доктор технічних наук, професор
Елена Николаевна Иванова, Одеський національний політехнічний університет
старший викладач
Юлиан Юрьевич Сулима, Одеський технічний коледж Одеської національної академії харчових технологій
кандидат технічних наук, завідувач відділенням комп'ютерних систем
Опубліковано
2019-04-19
Розділ
Захист iнформацiї в комп'ютерних системах