GHOST Hardware Trojan Benchmarks
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一个使用GHOST框架创建的硬件木马基准测试集合,包含由GPT-4、Gemini-1.5-pro和LLaMA3生成的硬件木马。数据集包含14个可综合的硬件木马,针对3个RTL IP核(AES-128、SRAM、UART),涵盖3种木马类型:改变功能、泄露信息和拒绝服务。提供完整的验证套件,包括测试平台和综合结果
A hardware Trojan benchmark suite created using the GHOST framework, containing hardware Trojans generated by GPT-4, Gemini-1.5-pro, and LLaMA3. The dataset includes 14 synthesizable hardware Trojans targeting three RTL IP cores (AES-128, SRAM, UART), covering three types of hardware Trojans: function alteration, information leakage, and denial of service. A complete verification suite including testbenches and synthesis results is provided.
GHOST硬件木马基准测试集
数据集概述
- 木马数量:14个可综合的硬件木马
- 目标RTL IP核:AES-128、SRAM、UART
- 木马类型:
- HT1:改变功能
- HT2:泄露信息
- HT3:拒绝服务
- 生成模型:GPT-4、Gemini-1.5-pro、LLaMA3-70B
- 验证套件:完整的测试平台和综合结果
目录结构
gpt-4/ ├── aes_128/ │ ├── worked/ │ │ ├── AES-HT100/ # 类型1木马(改变功能) │ │ ├── AES-HT110/ # 类型2木马(泄露信息) │ │ ├── AES-HT120/ # 类型3木马(拒绝服务) │ │ └── AES-HT_free/ # 参考设计 │ └── X/ # 失败尝试 ├── sram/ └── uart/ models_gemini-1.5-pro-latest/ # 结构同gpt-4 llama3-70b-8192/ # 结构同gpt-4 scripts/ # 自动化和生成工具
文件类型
核心文件
*_A1.v:原始木马插入RTL*_cleaned.v:清理未注释版本*_tb.v:功能验证测试平台*_taxonomy.txt:木马分类和详细信息
综合输出
*_net_sky.v:SkyWater PDK网表*_net_yosys.v:Yosys综合输出*.vvp:编译仿真可执行文件
统计报告
*_stats_sky.txt:SkyWater综合统计*_stats_yosys.txt:Yosys综合统计all_*_stats_*.csv:统一统计数据
木马命名规则
- 第一位数字:大语言模型(1=GPT-4,2=Gemini,3=LLaMA3)
- 第二位数字:木马类型(0=类型1,1=类型2,2=类型3)
- 第三位数字:尝试次数(0=首次尝试)
示例:HT120 = GPT-4,类型3木马,首次尝试
综合流程
- RTL编译器:Icarus Verilog v11.0
- 逻辑综合:Yosys 0.9
- PDK:Google SkyWater 130nm
- 单元库:sky130_fd_sc_hd_tt_025C_1v80.lib
脚本工具
主要框架
LLM_HT_inserter.ipynb:核心GHOST框架笔记本tb_generator_no_api.py:自动化测试平台生成器
自动化代码
compilation_check.py:Verilog代码编译验证get_resource_util.py:资源利用率分析include_submodules.py:子模块包含工具xilinx_resource_util.py:Xilinx资源分析工具synth_script_yosys.ys:Yosys综合脚本signle_design_synth_sky130.ys:Sky130综合脚本verilog_compilation_results.csv:编译结果数据库
引用信息
bibtex @article{faruque2024unleashing, title={Unleashing GHOST: An LLM-Powered Framework for Automated Hardware Trojan Design}, author={Faruque, Md Omar and Jamieson, Peter and Patooghy, Ahmad and Badawy, Abdel-Hameed A}, journal={arXiv preprint arXiv:2412.02816}, year={2024} }
许可证
MIT许可证
致谢
- Google SkyWater PDK:https://github.com/google/skywater-pdk
- 开源EDA工具:Yosys、Icarus Verilog、GTKWave
- 原始RTL设计:AES-128、UART、SRAM开源硬件设计




