摘要：近年来,已有大量研究证明信息流分析能够有效地对设计安全属性与安全行为进行建模。然而,现有的门级抽象层次的信息流分析方法往往受制于算力和验证效力等因素难以应对大规模设计,而RTL抽象层次的信息流分析方法需借助类型系统等形式化语言对硬件设计进行重新描述。因此,提出了一种寄存器传输级硬件设计信息流建模与安全验证方法。该方法在寄存器传输级功能模型的基础上构建附加安全属性的信息流跟踪逻辑模型,从信息流角度建模设计安全行为和安全属性,并利用EDA测试验证工具,以无干扰为策略捕捉违反安全策略的有害信息流,检测硬件设计安全漏洞。以Trust-Hub硬件木马测试集为测试对象的实验结果表明:所提方法能够有效检测设计内潜藏的硬件木马。

摘要：针对高层综合设计流程中长期缺乏有效安全设计流程的问题,提出了一种针对能量侧信道的高层综合安全设计方法。该方法通过构建能量安全属性模块库量化侧信道安全,使用安全优化控制流产生高效安全的并行调度机制,应用安全优化数据流生成安全的系统存储架构;该设计方法帮助设计者在产品性能与安全性之间进行权衡,能够在设计初始阶段排除能量侧信道风险,从而在满足设计需求的前提下达到生成更安全高效硬件密码核的目标。在现场可编程门阵列平台上对所提出的高层综合安全设计流程进行了验证。实验结果表明,相比于传统的设计流程,该设计方法减少了72%的资源消耗和70%的时钟消耗,吞吐量提高了88%,并且能够最大程度地降低硬件设计中存在的能量隐通道安全风险。

摘要：硬件系统设计规模的增大使得测试和验证覆盖率难以保证,所隐含的安全漏洞容易导致敏感信息泄露。门级信息流分析方法能够实现对硬件中全部逻辑信息流精确度量,防止有害信息流所引发的信息泄露。现有的工作主要研究布尔逻辑系统下门级信息流分析的基本理论、生成算法、跟踪逻辑形式化及检测验证等问题。然而,在硬件系统的设计和验证中通常需要采用多值逻辑描述电路的逻辑状态,基于门级信息流分析方法,采用构造方法生成系统的信息流模型,研究多值逻辑标签传播问题,分别构建针对四值逻辑和九值逻辑的标签传播规则集,对门级信息流跟踪逻辑进行形式化描述,通过分析多值逻辑传播规则的逻辑特性对基本门信息流跟踪逻辑进行扩展。

摘要：RSA密码算法作为主流的公钥加密和签名算法,其安全性被工业界和学术界广泛关注.RSA算法的安全性主要包括算法自身的不易破解性和密钥的安全性两个方面.而通过能量和时间隐通道来攻击算法密钥往往比破解RSA算法更为有效.现有的研究大多关注RSA算法软件实现的安全性,并未深入探讨硬件IP(Intellectual Property)核中的时间隐通道对安全性的影响;虽然有基于形式化验证的方法对时间隐通道进行检测和隔离,或者采用基于类型系统的方法从硬件设计语言的角度消除时间隐通道,但这些硬件方法都只能实现时间隐通道的定性分析,缺乏有效的模型对时间隐通道进行量化分析.文中针对上述两个基本问题(硬件IP核与时间隐通道)开展研究.首先介绍了RSA时间隐通道的研究背景和硬件实现的威胁模型.然后引入基于信息熵的研究方法,分别建立了基于信息熵的时间隐通道攻击模型和基于信息熵的时间隐通道量化分析模型.文中实验对RSA密码核进行基于信息熵的攻击和基于方差的攻击以评估信息熵攻击的效果.同时,针对同一密码核不同密钥信息泄露进行量化分析;针对多种不同的RSA硬件架构量化分析模幂优化算法对时间隐通道信息泄露的影响;针对时间隐通道抵抗措施评估其减少时间隐通道信息泄露的作用;并通过攻击相应RSA核密钥以验证信息熵量化分析的有效性.最后实验综合评估不同RSA架构对设计复杂度的影响.实验结果显示基于信息熵的攻击方法在猜测正确率确信度方面优于基于方差的攻击方法;信息熵量化分析方法能够有效的评估RSA密码核时间隐通道信息泄露,为RSA密码核时间隐通道的研究提供量化分析的理论依据和测试手段.实验结果同时表明信息熵指标能够辅助设计人员权衡时间隐通道安全性与性能、资源开销之间的关系,为硬件设计自动化提供潜在的时间隐通道硬件安全评价指标,实现对硬件设计特征更加精细和完善的描述.

摘要：现代处理器架构中的缓存器、分支预测器等部件通常都包含难以检测的隐通道,成为攻击者入侵系统的切入点。现有方法难以有效地检测硬件相关的隐通道,从而使得这些安全漏洞往往在攻击造成严重损失后才暴露出来。该文构建了一种基于执行租赁机制的安全体系架构,以严格控制不可信执行环境的影响边界,保证不同执行环境之间的严格隔离,并采用门级抽象层次上的信息流分析方法,建立硬件架构的信息流模型,实现对硬件中全部逻辑信息流的精确度量,通过捕捉有害信息流动来检测硬件架构中潜在的安全漏洞,进而通过指令集架构的信息流模型向上层提供信息流度量能力,以实现软硬件联合安全验证。

摘要：本文对沼液在食用菌生产中的应用进行了研究。结果表明,一定浓度的沼液作为食用菌生产中的基肥和追肥均具有显著的增产效果,并能提高产品的质量和提早出菇时间。本研究为综合开发利用沼肥资源以及提高食用菌的产量提供了一条有效的途径。

摘要：笔者采用厌氧发酵的方法对畜禽粪便中大肠杆菌的杀灭作用进行了比较研究。结果表明,在厌氧发酵处理粪便的过程中。大肠杆菌的杀灭效果非常明显。当实验进行10天时,其杀灭效果达到98％以上。因此,厌氧发酵的方法处理粪便具有良好的环境卫生效益。本研究可为更好地管理沼气的生产系统提供一些科学依据。

摘要：ＡＣ６００是我国改进型压水堆核电站。本文对其在概念设计阶段的非能动专设安全设施中的安全壳冷却系统进行了概率安全分析（ＰＳＡ）。文中采用故障树技术，定量计算出了系统的不可用度及其置信区间、主要部件故障对不可用度的贡献和各组成单元的重要度等，并将计算结果与国内外现有压水堆核电站进行了比较。经比较得出ＡＣ６００采用非能动安全壳冷却系统，将能明显提高核电站的安全性、可靠性和经济性，由于它是一种新的设计，因此围绕系统的实施，还有许多课题需要深入研究。

摘要：门控系统作为高速动车组安全运行的重要部件,具有状态多、结构功能复杂、可靠性要求高等特点,其可靠的工作与乘客安全息息相关。为了提高高速列车门控系统的可靠性及安全性,在列车通信网络的基础上,提出了高速动车组门控系统的网络结构,设计出门控器内部硬件结构,并使用FPGA+ARM共同开发列车车门控制器,有利于提高国内高铁列车门控系统的国产化率。首次提出从门控器的MVB通信结构提高了门控系统的可靠性,经实验测试,该网络系统很好地实现了门控系统的复杂功能。