软件实现的程序控制流校验方法研究进展

在太空环境中,由于宇宙射线的存在,计算机系统的硬件经常发生各种故障,致使软件系统的执行流程产生错误.对于这种由硬件引入的控制流错误,软件实现的运行时校验可提供一种低价、高效的在线错误探测方法.本文以国外近年来有关文献为依据,对由软件实现的控制流校验方法进行了综述与分类,介绍了它们的实现原理并阐明了它们之间的联系与区别,最后指出了软件控制流探测方法目前存在的问题以及发展前景.

AES算法的并发错误检测方法及其VLSI实现

提出了一种AES算法的抗差分差错分析的并发错误检测方法——二维奇偶校验方法.与原有的一维奇偶校验方法相比,该方法提供了更为优化的奇偶校验位设置,更重要的是能够同时检测水平和垂直方向上的奇数个错误,在保持了对单个错误的100%的覆盖率的同时,将对多个错误的覆盖率大大提升.由于水平和垂直校验位计算模块可以复用,因此与原有的一维奇偶校验方法相比,该方法增加的硬件开销很小,对硬件实现的关键路径和吞吐率都没有影响,是一种理想的低成本高效率的抗差分差错分析的并发错误检测方法.

DCT网络基于算法的并发错误检测结构

本文提出了一种离散余弦变换（ＤＣＴ）电路的并发错误检测结构，并在此基础上又提出一改进结构．ＤＣＴ采用Ｂ．Ｇ．Ｌｅ算法蝶型结构实现，检测采用的方法是基于算法的并发错误检测容错方法．结构中由于采用两组检测机制同时检测，在不增加硬件冗余的同时，使吞吐量达到１００％，且故障覆盖率提高．对所提出的结构，文中分析了系统的故障覆盖率，并给出了结论．

基于指令级冗余的密码流处理器并发错误检测方法

自然故障与恶意故障将降低密码流处理器的可靠性与安全性。针对此情况,提出基于指令级冗余的低开销并发错误检测方法。分析密码流处理器上不同算法实现时的功能单元利用率,验证指令级冗余方法实现的可行性与高效性。提出脆弱性感知的指令复制算法,在满足性能约束条件下优先复制脆弱性高的指令。实验证明,该方法引入的硬件开销仅为1. 5%,且在相同性能开销时,对随机故障与恶意故障的检测能力优于其他指令级冗余方法。全指令复制后典型SP(AES-128)、Feistel(SMS4)、L-M(IDEA)结构算法实现性能开销分别为25.6%、17. 9%、15. 7%,对比于具有相似故障检测能力的其他指令级冗余方法,其性能开销最低。

面向并发错误检测机制的故障灵敏度零值分析

通过研究零值分析的基本原理与故障灵敏度分析的本质,提出了针对现有并发错误检测机制安全性的通用评估模型。为减小攻击分析的复杂度,提出了一套完整的区分模型选取准则。为验证提出的故障灵敏度零值分析方法的高效性,构建了故障灵敏度分析平台,并对提出的攻击方法进行验证分析。实验结果表明,提出的零值分析方法具有计算复杂度低、准确性高、实现简单的优点。

FCT网络的并发错误检测结构

文中提出了一种快速离散余弦变换（ＦＣＴ）电路的并发错误检测（ＣＥＤ）结构．为了达到１００％ 的故障覆盖率，ＦＣＴ采用基于第３类离散余弦变换的Ｂ．Ｇ．Ｌｅｅ 算法蝶型结构实现．检测采用的方法是基于算法的并发错误检测容错方法，因为基于算法的容错（ＡＢＦＴ）技术的硬件冗余量较少．对所提出的结构，文中证明了其１００％ 的故障检测能力．但在实际应用中，由于有限字长效应会带来误差，因此文中分析了有限字长效应对系统的吞吐量及故障覆盖率的影响。

一种离散余弦变换电路的并发故障检测结构

本文提出了一种离散余弦变换 (DCT)电路的并发故障检测结构。DCT采用 B.G.L ee算法蝶型结构实现 ,检测采用的方法是基于算法的并发故障检测容错方法。与其它并发故障检测容错结构相比 ,本文提出的并发故障检测

基于Soot的Java程序竞争静态检测工具设计

设计了基于Soot字节码分析框架并实现了软件原型,利用Soot提供的Spark指向分析框架对整个程序做出指向分析,在此基础上拓展了Soot分析框架,对每个可能竞争对进行线程局部对象分析、可能并行分析、别名锁分析,数据竞争结果逐步精确。

多线程并发程序访问数据误差静态检测仿真

针对传统方法多线程并发程序访问数据误差检测存在检测精度低、能耗高的问题,提出多线程并发程序访问数据误差静态检测方法。扫描解析出来的多线程并发程序源代码,对待检测的部分进行词法分析、语法分析,通过高效链的储存结构,建立XML中间数据模型提取代码属性;构建数据访问树,扫描出待检测部分所存在竞争关系的节点,确定竞争关系节点的时序关系,按自上而下遍历节点,将遍历结果记录在syncObjCache中,匹配前文代码属性,根据匹配结果,完成进行静态检测。仿真结果表明:检测准确性有大幅度提高,能耗减少,达到预期效果。

VLSI门级及功能级混合测试生成技术

介绍了混合形式自动测试图形生成技术,该技术将门级测试图形生成技术与在线路高一级抽象形式上进行测试生成技术相结合。利用该技术开发的自动测试生成程序在内附检测器自动植入模块后可用于VLSI线路的设计系统。