一种针对FPGA固件的精准逆向工程方法[发明专利].pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN108733404A

(43)申请公布日

2018.11.02

(21)申请号201810524531.9

(22)申请日2018.05.28

(71)申请人电子科技大学

地址611731四川省成都市高新区（西区）

西源大道2006号

(72)发明人王坚章韬郭世泽陈哲李桓

(74)专利代理机构成都正华专利代理事务所

(普通合伙)51229

代理人李蕊李林合

(51)Int.Cl.

G06F8/74(2018.01)

G06F21/76(2013.01)

权利要求书2页说明书5页附图4页

(54)发明名称

一种针对FPGA固件的精准逆向工程方法

(57)摘要

本发明公开了一种针对FPGA固件的精准逆

向工程方法，包括如下步骤：S1、截获比特流数

据，并将其保存为比特流文件；S2、使用EDA工具

获取FPGA结构信息，根据FPGA结构信息，使用映

射生成器生成比特流映射信息，并将FPGA结构信

息和比特流映射信息输入数据库；S3、根据比特

流映射信息，使用比特流逆向工具将比特流文件

进行逆向，并还原成网表文件；S4、结合FPGA结构

信息，使用网表逆向工具从网表文件中恢复出功

能等价的RTL代码，并输出代码文件。本发明解决

了现有技术存在的FPGA逆向工程精确度低、完整

度不足以及FPGA设计的安全性与可靠性低的问

A题。

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CN108733404A权利要求书1/2页

1.一种针对FPGA固件的精准逆向工程方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：截获比特流数据，将其保存为比特流文件；

S2：使用EDA工具获取FPGA结构信息，根据FPGA结构信息，使用映射生成器生成比特流

映射信息，并将FPGA结构信息和比特流映射信息输入数据库；

S3：根据比特流映射信息，使用比特流逆向工具将比特流文件进行逆向，并还原成网表

文件；

S4：结合FPGA结构信息，使用网表逆向工具从网表文件中恢复出功能等价的RTL代码，

并输出代码文件。

2.根据权利要求1所述的针对FPGA固件的精准逆向工程方法，其特征在于，所述步骤S2

中，映射生成器的工作方法，包括如下步骤：

S2-1：进行初始化：初始化映射生成器，并生成空白网表；

S2-2：进行Tile测试：从FPGA的每种类型的FPGA结构组成单元Tile中各选一个，生成测

试Tile组，将测试Tile组中每个Tile所有的待测试元件添加到空白网表进行测试，得到所

有待测试元件的映射信息；

S2-3：计算偏移量：选择测试Tile组中一个Tile作为基准Tile，选择一个与基准Tile同

类型的Tile作为待测Tile，将基准Tile与待测Tile配置成相同工作模式并分别加入空白网

表中，生成比特流并计算基准Tile与待测Tile对应的控制比特集合地址之间的偏移量；

S2-4：遍历偏移量信息：将测试Tile组作为基准Tile组，将其它所有Tile作为测试

Tile，遍历计算每个基准Tile与同类型的所有测试Tile之间的偏移量，得到偏移量信息；

S2-5：存储比特流映射信息：将步骤S2-2得到的元件映射信息与偏移量信息作为比特

流映射信息存储到数据库，并输出比特流。

3.根据权利要求1所述的针对FPGA固件的精准逆向工程方法，其特征在于，所述步骤S3

中，比特流逆向工具的工作方法，包括如下步