将电路视为图：用于安全可靠硬件的图学习方法综述

《IEEE Access》：Circuits as Graphs: A Review of Graph Learning for Secure and Trustworthy Hardware

　　

摘要：

现代集成电路（IC）具有高度互联的特性，这使得图表示成为硬件安全分析的自然基础。近年来，基于图的方法在解决各种硬件安全挑战方面取得了显著进展，从传统的子图匹配到先进的图神经网络（GNN）模型都有应用。本文全面回顾了在关键领域中以图为中心的方法，包括硬件木马检测与定位、知识产权盗用与水印保护、侧信道泄漏评估以及硬件漏洞分析。首先，我们讨论了如何使用不同的图表示方式对硬件设计进行建模，以及这些表示方式如何帮助机器学习模型捕捉硬件设计的结构和功能特性。接着，我们将现有研究按照问题类型、图表示形式和学习方法进行了统一分类。此外，我们还介绍了硬件设计到图表示的转换工具、相关数据集、性能趋势，以及可扩展性、可解释性和对抗性方面的开放性问题。最后，本文指出了一些有前景的研究方向，如多视图图表示、跨层GNN集成、有效的木马节点定位以及用于安全设计的可信图学习方法。总体而言，本文认为基于图的学习方法是下一代硬件安全方法的核心支撑技术。