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WATERMARCH: IP Protection Through Authenticated Obfuscation in FPGA Bitstreams

机译：WaterMarch：通过在FPGA比特流中的经过身份验证的混淆来保护IP保护

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Field programmable gate array (FPGA) bitstreams contain information on the functionality of all hardware intellectual property (IP) cores used in a given design, so if an attacker gains access to the bitstream, they can mount attacks on the IP. Various mechanisms have been proposed to protect IP from reverse engineering and theft. However, there are no examples of IP obfuscation in FPGA bitstreams that also intrinsically enable tamper detection and authentication at no additional hardware cost. In this letter, we propose a mutable architecture-based watermarking scheme called WATERMARCH, a novel technique of authenticated obfuscation utilizing a hash-based message authentication code (HMAC) to cryptographically mesh the obfuscation and watermark with the original design, with no additional overhead beyond the underlying obfuscation method. While collaboration between the IP owner and FPGA vendor is necessary to facilitate parsing of the bitstream, once the bitstream is parsable, the watermark can be extracted to prove authorship of the IP or confirm the presence of malicious IP modification, providing tremendous benefits to both IP owners and end users.
机译：字段可编程门阵列（FPGA）比特流包含有关给定设计中使用的所有硬件知识产权（IP）核心的功能的信息，因此如果攻击者获得访问比特流，则可以在IP上安装攻击。已经提出了各种机制来保护IP免受逆向工程和盗窃。但是，在FPGA比特流中没有IP混淆的示例，其本质上也能够在没有额外的硬件成本下本质地启用篡改检测和认证。在这封信中，我们提出了一种称为Persimarch的可变建筑的水印方案，一种新颖的经过验证的询问机组技术，利用基于哈希的消息认证码（HMAC）来加密地将混淆和水印与原始设计进行加压地网，没有额外的开销潜在的混淆方法。虽然IP所有者和FPGA供应商之间的协作是为了便于解析比特流，但是一旦比特流吸引，可以提取水印以证明IP的作者或确认存在恶意IP修改，为两个IP提供巨大的益处所有者和最终用户。

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