随着集成电路产业的全球化,芯片在设计与制造过程中面临恶意攻击的威胁也日益严重。硬件木马作为一种新兴的攻击方式,其攻击范围广、破坏性强,对集成电路安全构成了巨大威胁,本文提出了一种基于核函数的硬件木马功耗非线性检测方法并进行了实现。本文主要创新点如下:本文首先介绍硬件木马技术和FPGA的相关背景,并提出了 FPGA安全性问题;面向FPGA开发过程中的硬件木马攻击,对其威胁模型、结构及植入途径进行了分析;最后在不同层次提出了硬件木马防护手段。通过分析硬件木马功耗线性检测方法,针对其受噪声影响大、特征提取不明显的问题,提出了基于核函数变换的功耗非线性检测算法及识别模型。通过核函数对硬件木马功耗特征进行显化,在功耗数据非线性空间实现硬件木马检测。通过模拟功耗数据验证结果表明,该算法噪声干扰小,特征提取有效性强。针对目前硬件木马检测缺乏实际的检测平台,基于高速功耗采集板卡和MATLAB软件平台构建了硬件木马检测系统,系统可以实现对ASIC和FPGA硬件木马的检测,对硬件木马检测算法进行实测功耗的验证,提高硬件木马检测效率和可靠性,为硬件木马检测技术的实用化提供了借鉴。在FPGA上完成AES电路的设计与实现,并根据Trusthub库进行木马植入和验证,利用硬件木马检测系统进行硬件木马检测实验。实验结果表明,相比与线性检测算法,非线性检测算法噪声鲁棒性更强,检测精度可达0.5%。