随着半导体工艺的飞速发展,集成电路的集成度越来越高。为了解决集成电路设计中设计周期、成本以及风险等问题,知识产权芯核IP(Intellectual Property)复用技术广泛应用于各大半导体厂商。然而,IP复用技术在给各大企业带来便利的同时,也给IP的安全使用带来了挑战,研究和开发有效的芯核版权保护机制与安全认证机制成为了国内外许多研究者的研究热点。目前,国内外研究者们提出了各种芯核知识产权保护技术,其中芯核数字水印成为了该领域的热点。研究者们针对超大规模集成电路VLSI(Very Large Scale Integration)设计流程的特点,实现了不同抽象层次的芯核水印,并主要集中在解决水印的资源开销,水印的隐蔽性和水印的检测性等方面。本文的工作主要是提高水印的鲁棒性和水印检测过程中的安全性及实时性,主要包括以下两方面内容:(1)针对现有的芯核水印方案在水印遭受非法攻击后无法实现版权认证的问题,本文提出了一种基于差错控制模型的芯核水印方法。该方法采用秘密共享思想来实现受损水印的可靠版权认证,即使有部分水印受到破坏,仍能进行版权信息重构,从而提高水印的鲁棒性。同时采用二值图像作为芯核设计者的版权信息,图像即使有部分数据错误仍能识别出图像的大致内容,利用图像本身的容错性进一步提高了水印的鲁棒性。在水印认证阶段,使用伪水印进行版权认证,不会暴露水印的敏感信息,从而提高了水印的安全性。实验结果表明,基于差错控制模型的芯核水印方法不仅资源开销低,而且鲁棒性也非常好。(2)现有的芯核水印盲检测方案需要进行多轮质询完成验证,每轮质询中的置乱操作带来非常大计算量和通信量,不利于验证的实时性,于是本文提出了一种基于双混沌映射模型的芯核水印盲检测方法。该方法在验证置乱芯核有效性时,证明者无需向验证者提供置乱算法参数,从而将质询轮数控制到常数轮,只需要进行一次芯核文件置乱,大大降低了验证过程中的计算量和通信量,实现了盲检测的高效性与实时性。实验结果表明,水印盲检测过程中计算量和通信量大大降低,水印检测的效率和实时性是可观的。综上所述,本文结合信息安全方面的相关理论,解决现有集成电路IP版权保护研究中存在的安全性、鲁棒性以及水印检测的实时性等问题。该工作有利于保护半导体企业IP设计的版权,可以为集成电路行业的健康发展提供一定的保障措施,具有良好的实际意义。