近日，DARPA（美國國防部高級技術(shù)規劃局）啟動(dòng)了一項為期4年的項目，希望能將安全功能融入到芯片設計自動(dòng)化軟件中，以幫助確保美國未來(lái)的芯片供應鏈安全。DARPA表示，芯片正在成為美國對手和網(wǎng)絡(luò )罪犯進(jìn)行黑客攻擊的主要目標...
美國國防部高等研究計劃署(DARPA)正在尋求將安全功能自動(dòng)導入IC設計流程的方法，讓芯片架構師能在進(jìn)行經(jīng)濟與安全性權衡之同時(shí)，也能在整個(gè)設備生命周期中確保其安全性。隨著(zhù)美、中“科技冷戰”升溫，半導體技術(shù)可說(shuō)是這場(chǎng)戰役中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，因此上述的芯片設計技術(shù)變革，代表著(zhù)美國保衛其電子供應鏈安全性持續付出的努力之一。
DARPA近日宣布，分別由EDA供貨商Synopsys與軍工業(yè)者Northrop Grumman所領(lǐng)導的兩支團隊，正加速推進(jìn)在一年前展開(kāi)的“安全芯片自動(dòng)化實(shí)現”(Automatic Implementation of Secure Silicon，AISS)項目。這兩支團隊將開(kāi)發(fā)導入用于“安全引擎”的Arm架構芯片，該安全引擎可用來(lái)抵御針對芯片的攻擊以及逆向工程。此外還有一個(gè)可升級的平臺將做為基礎設施，讓軍方規劃人員能在整個(gè)芯片生命周期中，管理這些經(jīng)過(guò)安全強化的芯片。
AISS專(zhuān)案于2019年4月啟動(dòng)，目標是在保障IC設計流程與芯片供應鏈安全的前提下，達到安全性與經(jīng)濟考慮的平衡。
導入安全引擎的芯片架構。（圖片來(lái)源：DARPA）
由Synopsys率領(lǐng)的團隊成員除了Arm之外，還有航天業(yè)巨擘波音(Boeing)，以及美國佛羅里達大學(xué)旗下(University of Florida)的網(wǎng)絡(luò )安全研究所、德州農工大學(xué)(Texas A&M University)、加州大學(xué)圣地亞哥分校(University of California at San Diego)；英國的嵌入式分析IP供貨商UltraSoC也是其中一員。Northrop Grumman所率領(lǐng)的團隊成員則包括IBM、美國阿肯色大學(xué)(University of Arkansas)以及佛羅里達大學(xué)。
該項目將分為兩個(gè)階段，第一階段是開(kāi)發(fā)相互競爭的“安全引擎”方案，以彌補關(guān)鍵芯片的安全弱點(diǎn)如旁路攻擊(side channel attack)、硬件木馬(hardware Trojans)、逆向工程，以及供應鏈漏洞等等。旁路攻擊手法包括追蹤設備功耗以做為竊取密鑰的手段。
在第二個(gè)階段，Synopsys的團隊將尋求利用EDA工具把安全引擎導入SoC平臺的方法，包括利用Arm、Synopsys與UltraSoC的商用IP，開(kāi)發(fā)結合“安全意識”(security-aware)的EDA工具。然后芯片設計工程師可透過(guò)所開(kāi)發(fā)的EDA工具，指定芯片在功耗、面積、速度與安全性方面的關(guān)鍵約束，該工具就會(huì )根據應用目標自動(dòng)生成優(yōu)化的實(shí)作。
“AISS項目的終極目標，是加速從芯片架構到完成安全強化(RTL)的時(shí)程，從一年縮短到一周，而且大幅降低其成本；”DARPA的AISS項目經(jīng)理Serge Leef表示，項目的另一個(gè)目標是將“可擴展防御機制導入芯片設計”的流程自動(dòng)化，以捍衛整個(gè)半導體供應鏈的安全。
除了以上項目，為了保障美國芯片供應鏈的安全，美國國防部的其他相關(guān)研發(fā)計劃包括利用數字雙胞胎(digital twin)驗證單個(gè)設備或一批芯片的完整性。──如今年稍早美國國防部與美國空軍宣布，正在研發(fā)為單一芯片或異質(zhì)整合架構設備添加一層“來(lái)源追蹤”保障機制的方法。
原文發(fā)布于ESM姊妹網(wǎng)站EE Times
（參考原文：DARPA Looks to Automate Security for IC Design，By George Leopold 編譯：Judith Cheng 責編：Elaine Lin）
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