[发明专利]指纹方法

说明书

技术领域

本发明属于IP芯核集成电路的IP保护技术领域，是对IP芯核进行数字指纹嵌入和验证的一种指纹方法。 

背景技术

随着半导体技术的飞速发展，超大规模集成电路（VLSI）系统高度的复杂化给芯片设计提出了新的要求，依靠传统的设计方法已无法满足当今芯片设计的需求。片上系统（SoC）设计作为新型高效的设计方法，解决了集成电路设计成本、性能和低电耗等问题。IP（Intellectual Property）复用在SoC设计中对解决设计层次、降低产品成本、缩短设计周期、降低市场风险起到了关键性的作用，但同时也暴露了很大的风险。随着近年来IP盗版在亚洲尤其是在中国的泛滥，IP的安全正在受到威胁，IP所有者和IP的用户正在受到侵犯，国民经济和社会发展受到阻碍。IP保护技术这一重要课题也因而受到人们的普遍关注并得到了飞快发展。 

    为了解决IP安全问题，在VLSI设计的各个层面出现了大量IP保护技术，如标签技术、指纹技术和数字水印技术等。标签技术如PUF（Physically Unclonable Function）通过在IP核内部设置“标签”存放版权信息, 并通过外部“检测器”来检测标签的存在与否。数字水印技术把不可见的、难以除掉的代码永久地保存到设计中以到达IP保护目的。数字水印技术在VLSI设计的前端和后端过程都得到了长足的发展。 

IP保护数字指纹技术由Lach等提出，以解决方案的划分为基础，把一个最初的解决方案划分成很多部分，为每一部分提供几种不同的实现形式，通过选择不同组合来生成一定数量的功能相同、结构不同的IP设计。Caldwell等提出一种基于递增迭代优化技术的IP数字指纹保护方法。相比较于Lach等的方法，此方案的实现开销更低，能更有效地抵抗共谋攻击。Qu将额外约束叠加到原始设计问题并产生大量带有指纹的IP设计。 

发明内容

本发明的目的是为解决IP保护与验证问题，提供一种高效率、低费用和低开销的数字指纹方法。 

本发明为解决技术问题所采用的技术方案是： 

本发明所述的一种指纹方法，首先对IP芯核进行数字指纹嵌入，包括顺序执行以下步骤： 

（A）生成特定用户的IP版权信息；

（B）生成数字指纹，利用加密算法加密上述特定用户的IP版权信息生成数字指纹；

（C）拆分数字指纹，把数字指纹按一定大小顺序分组，得到若干数字指纹块；

（D）数字指纹块与网表单元的映射，顺序以数字指纹块为输入，采用混合同余法生成范围在网表数据文件中的网表单元总数以内的随机数，选定单元序号为该随机数的网表单元与所述数字指纹匹配；

（E）网表单元的处理，将上一步骤映射的网表单元移动到固定电路分区；

（F）循环执行过程（D）~（E），直至所有的指纹信息的数字指纹块全部完成映射；

（G）数字指纹的嵌入保护；运行EDA电路划分工具，输出带有该特定用户数字指纹信息的IP芯核的网表数据文件，用于生成用户所需要的IP模块。

上述指纹方法，在数字指纹块与网表单元的映射之前，利用post script对IP设计网表数据文件中的数据预处理，至少提取并保留网表单元序号、分区号、权重、节点信息，得到简化的网表文件；随后进行的数字指纹块与网表单元的映射是针对简化的网表数据文件进行的。 

上述指纹方法，在网表单元处理之前，根据网表数据文件中的网表单元所在线网的单元数目判断是否对该单元进行指纹保护，如该线网的单元数目大于特定值，则该网表单元不做处理，如该线网的单元数目小于等于特定值则进入网表单元处理步骤。 

上述任意一项所述的指纹方法，输出带有该特定用户数字指纹信息的IP芯核的网表数据文件之后，至少将所述网表数据文件、IP版权信息、加密密钥以及数字指纹，委托可信任的第三方权威机构保存。