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1、集成电路设计与开发数字水印技术在软IP核保护中的应用王玮,王福源(郑州大学信息工程学院,郑州450052)摘要:电路软核因费用较低和使用灵活而得到越来越多的应用,但目前的大部分加密方式不适合软核。介绍了一种适用于软IP核设计开始时采用的数字水印嵌入方法,并以42编码器为例说明数字水印嵌入软核的方法,并对水印化后电路的性能和开销进行了分析和实验。关键词:数字水印;知识产权;软核;重用中图分类号:TN402文献标识码:A文章编号::1003353X(2007)0324104Applicat
2、ionsofDigitalWatermarkinginSoftIPCoreProtectionWANGWei,WANGFuyuan(CollegeofInformationEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China)Abstract:Duetothelowcostandflexibility,softIPcoreisbecomingmoreandmorepopular,butmostintelligencepropertyprotect
3、ionwaysarenotsuitableforsuchkindofIPAwatermarkingwaysuitablefornewdesignedsoftIPcoreswasintroduced,and42encoderdesignwasgivenasanexampleTheresultsshowthatbothembeddedandreadingprocessesarequitesimpleandcostlowKeywords:digitalwatermark;intellectualpr
4、operty(IP);softIPcore;reuse主要应用于硬核和固核中。1引言由于软核的设计投入较少、使用费用低,并且随着硅片集成度的不断提高,设计师的能力和不涉及物理实现、为应用者的设计留有很大的发挥速度受到了前所未有的挑战。有知识产权的电路核空间、灵活性和适应性较强,所以知识产权的保护(IPcore)及片上系统(SOC)设计方法的出现使业更为重要。也正由于其灵活性,使得软核的盗用很界为之鼓舞,由于IP/SOC设计技术的使用,可以难得到追踪,知识产权的保护也很困难,软核的提将几个甚至几十个设
5、计师的设计积累起来直接为设供者的风险很大。目前关于IP保护方面的讨论,计者所用,使设计师可以站到较高的起点上快速完较多面向固核或硬核,一般而言,对软核的产权保成设计,形成设计重用的概念,并且成为IC设计护并不适用。文献[2]提出了数字水印在软核保的一种趋势。如欧洲的设计和重用组织已开始护中的三种方法,但对于新开发的软核,从设计的建立自己的IP库和一些专用工具为全世界的设计复杂性及开销考虑,采用第一种方法即对层次化的[1]模块进行数字水印嵌入更适用。为了说明此问题,者共用。为了解决设计重用的产权交易和
6、保护,这些组织正致力于IP标准的制定,其中如何保护本文以42编码器软核的数字水印加密为例,通过IP提供者的知识产权一直是设计重用的重要问题数字水印的嵌入及版权信息的提取过程,说明用数之一。目前,业界通常采用的是两种方法:一是使字水印方法对新设计的层次化软核加密是适用的。用IP提供商的专用工具加密原设计;二是把数字本方法较为简单,不需要特别的软件工具支持,并水印等加密技术应用于IP的保护,这一方法目前且经过测试,盗用者发现和删除水印信息的可能性很小,这一技术将会在软核保护中起到很大的作基金项目:澳大利
7、亚自然基金会(ARC):国际合作项目资用,如提高算法的复杂性,使其具有鲁棒性,可应助(LX0561454)用于新开发的具有应用价值的软核中。March2007SemiconductorTechnologyVol32No3241集成电路设计与开发中,如嵌入一个15bit的数字信息b14b13∃b0=2数字水印信息的产生100010010000010。首先,把这12种状态按升序排数字水印信息的产生可以通过软件(如高级语列,组成一个循环序列:0000,0011,0101直到[34]1111,然
8、后根据某种算法[2],为某个状态指定一个言C++)很方便地实现,具体步骤如下:!设计者先将其用于表示该设计版权的信息,例如作规定的输出值,从而把上述的数字信息嵌入到电路者的姓名、所属机构等信息写下,并转换成相对应中。为了方便说明,可采用简单的算法(实际电路的ASCII码。该信息即是以后最终验明设计版权的中则可能较为复杂,如采用DES算法)。本算法按证据,亦即设计者的水印。∀利用一种公用的单下述步骤进行。向哈希函数[5],如MD5算法,对带有数字签名的!令
