随着集成电路技术工艺日益复杂,芯片的生产成本不断攀高,集成电路厂商无法独立完成整条IC(IntegratedCircuit)生产线,IC生产的每一个步骤不得不分配给不同的厂商完成,在设计被转移的过程中,芯片的安全性失去了保障。这导致以硬件木马为代表的硬件安全问题频频发生,集成电路系统的安全性与可靠性受到了严重威胁。面对现阶段芯片复杂的生产环境,我们必须加快对硬件木马的深入研究,切实提升硬件木马检测技术,为集成电路系统的安全性与可靠性提供保障。基于侧信道信号分析的硬件木马检测方法是将待测电路的侧信道信息与黄金模型进行对比,根据两者是否存在差异判断待测电路是否含有硬件木马。与其他检测技术相比,这类方法应用范围更广,适用的被测电路种类更多,且不会对被测芯片造成任何损坏。但传统的侧信道信号分析检测方法存在以下两个缺陷:一是需要黄金模型作为参考;二是工艺波动会掩盖硬件木马的活动效果。针对上述缺陷,本文提出基于电路模块自相似性的硬件木马检测方法——通过比较SoC(System on Chip)中具有结构自相似性的两个电路模块的检测参数,利用检测参数间的差异实现无黄金模型检测。此外,该方法选择电路动态电流和最大工作频率的比值(IDDT/Fmax)作为检测参数,消除了部分工艺波动对硬件木马活动效果的影响。基于Hspice的软件仿真和基于FPGA的硬件验证表明,对于占原始电路面积较小的组合硬件木马和时序硬件木马,这一方法均能达到90%以上的检测成功率。对于规模较大的电路,硬件木马对整体电路功耗的影响并不明显,基于功耗分析的检测方法无法达到预期的检测效果。因此,本文提出基于泄漏功耗分析的硬件木马检测方法,考虑将整体电路拆分,以路径为单位进行检测。与传统基于功耗分析的检测方法相比,这一方法减少了工艺波动对侧信道信号的影响;此外,当确定待测电路中含有硬件木马时,可以根据检测结果进一步定位硬件木马的具体位置,从而提高了硬件木马的检测分辨率。