Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Detecção de trojans de hardware em circuitos combinacionais NCL através do método de transições probabilísticas
Autor(es): MAGALHÃES, João Pedro Pereira
Primeiro Orientador: PIMENTA, Tales Cleber
Resumo: O interesse em circuitos digitais Quasi Delay Insensitive, em especial os circuitos Null Convention Logic, parte da não necessidade de um sinal de clock global para o controle das partes do circuito. Isso resulta em circuitos mais rápidos, energeticamente eficientes e mais robustos. Com o aumento na demanda desse tipo de circuito na indústria, modificações indesejadas advindas de pessoas mal-intencionadas são um fator de preocupação, considerando que o processo de produção em larga escala desses circuitos é dividido entre diversas empresas e colaboradores, o que dificulta o conhecimento de todo o seu processo produtivo. A partir desse contexto, este trabalho tem como objetivo o estudo e a análise do método de transições probabilísticas aplicado a circuitos Null Convention Logic combinacionais. O algoritmo recebe as informações sobre as interconexões do circuito original e do modificado e compara, a partir dos valores de cada elemento lógico, se houve ou não modificações entre os circuitos utilizando os casos de valores de entrada válidos (“0” e “10”). A partir das discussões contidas neste trabalho, têm-se os seguintes resultados: a descrição e simulações funcionais dos circuitos de teste; a implementação de um transpilador para conversão dos arquivos de saída do software Quartus para o padrão de netlist de entrada do algoritmo; e o desenvolvimento do próprio algoritmo de transições probabilísticas. Este último apresenta dois modos de operação: ao receber uma única netlist, calcula os valores de transição para todos os elementos, gerando uma assinatura exclusiva para o circuito; ao receber duas netlists, o programa realiza os cálculos individuais e executa uma comparação entre eles, informando eventuais divergências e seus respectivos locais de ocorrência.
Abstract: The interest in Quasi Delay Insensitive digital circuits, especially Null Convention Logic circuits, stems from the absence of a need for a global clock signal to control the circuit’s parts. This results in faster, energy-efficient, and more robust circuits. With the increasing demand for this type of circuit in the industry, undesirable modifications from malicious actors are a concern, given that the large-scale production process for these circuits is divided among various companies and collaborators, which makes it difficult to have complete knowledge of its entire production process. Given this context, this work aims to study and analyze the Probabilistic Transitions method applied to combinational Null Convention Logic circuits. The algorithm receives information about the interconnections of the original and modified circuits and compares, based on the values of each logic element, whether or not modifications occurred between the circuits, using the valid input value cases (“01” and “10”). Based on the discussions contained in this work, the following results are presented: functional descriptions and simulations of the test circuits; the implementation of a transpiler to convert Quartus software output files into the algorithm’s required netlist format; and the development of the probabilistic transition algorithm itself. The algorithm operates in two modes: when provided with a single netlist, it calculates transition values for all elements to generate a unique circuit signature; when provided with two netlists, the program performs individual calculations and executes a comparative analysis, reporting potential divergences and their specific locations.
Palavras-chave: Circuitos digitais
Transição probabilística
Null convention logic
Trojans de hardware
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
Citação: MAGALHÃES, João Pedro Pereira. Detecção de trojans de hardware em circuitos combinacionais NCL através do método de transições probabilísticas. 2026. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2026.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4371
Data do documento: 24-Fev-2026
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