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윤정환(Junghwan Yoon),서예지(Yezee Seo),장재동(Jaedong Jang),권태경(Taekyoung Kwon) 한국정보보호학회 2018 정보보호학회논문지 Vol.28 No.5
FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용한 시스템 개발은 개발 시간 단축 및 비용 절감을 위해 제3자에게 아웃소싱하는 형태로 발전하고 있다. 이러한 과정에서 악의적인 기능 및 오작동을 유발하는 하드웨어 악성기능(Hardware Trojan)이 시스템에 유입될 위협 또한 증가하고 있다. 하드웨어 악성기능의 탐지를 위해 다양한 방법들이 제시되고 있으나 FPGA에 탑재되는 비트스트림을 직접 수정하는 형태의 하드웨어 악성기능은 기존에 제시된 방법으로 탐지하기 어렵다. 이러한 유형의 하드웨어 악성기능 탐지를 위해서는 비트스트림으로부터 구현된 회로를 식별 가능한 수준으로 역공학하는 과정이 필요하며, 회로를 구성하는 여러 요소 중 특히 신호의 입출력 흐름을 파악할 수 있는 연결 정보를 역공학하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 FPGA 비트스트림으로부터 연결 정보를 복구하는 도구인 BIL을 분석하고 이를 개선하기 위한 방법을 제시한다. FPGA-based system development is being developed as a form of outsourcing that shortens the development time and reduces the cost. Through the process, the risk of letting the hardware Trojan, which causes malfunctions, seep into the system also increases. Various detection methods are proposed for the issue; however, such type of hardware Trojans is inserted by modifying a bitstream directly and therefore, it is hard to detect with the suggested methods. To detect the type of hardware Trojans, it is essential to reverse-engineer the electric circuit implemented by bitstream to a distinguishable level. Specifically, it is important to reverse-engineer the routing information of the circuit that can identify the input-output flow of the signal. In this paper, we analyze the BIL bitstream reverse-engineering tool-chain that uses the algorithm, which retrieves the routing information from FPGA bitstream, and suggest the method to improve the tool-chain.
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