#sv-assertion

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👥 作者: Xiao Tan, Cynthia Sturton

本文提出 CHARGE,一个面向未验证 RTL 模块的自动化安全属性生成框架,结合 CWE(通用弱点枚举)与大型语言模型(LLM)来推断安全行为并生成 SystemVerilog 断言(SVA)。核心创新在于利用 CWE 条目的层级化结构作为推理线索,提高在未验证 RTL 中识别安全关键资产的准确性。与依赖可信设计规范的传统方法不同,CHARGE 从已识别资产和 CWE 语义中直接推导预期安全属性,从而避免对设计规范的强依赖并降低人工工程开销。作者在 Hack@DAC18、19、21 的开源 SoC 设计上使用 OpenAI GPT-4.1 进行评估。结果显示,CHARGE 能检测出这些设计中 42 个已知漏洞中的 27 个;针对 Hack@DAC21 OpenPiton SoC,生成的 SVA 中 89% 可在 Cadence JasperGold FPV 上运行,92.2% 为非空断言。与开源手工编写属性集相比,CHARGE 能正确编写 3 个手工属性写错的漏洞对应属性。此外,CHARGE 生成的属性还发现了 Hack@DAC21 OpenPiton SoC 中一个此前未被识别的新 bug。主要贡献包括:提出 CWE 层级驱动的资产识别与属性生成流程;验证了 LLM 在硬件安全属性生成中的可行性;展示了比手工方法更全面、更准确的自动属性提取能力。适合硬件安全研究员、SoC 验证工程师以及 LLM 辅助安全分析领域从业者阅读。

💡 推荐理由: 硬件安全验证往往缺乏设计规范且依赖专家手工属性,效率低。CHARGE 利用 CWE 层级和 LLM 自动化生成安全断言,能发现手工遗漏的漏洞,为 RTL 安全验证提供了可扩展的新思路。

🎯 建议动作: 研究跟进

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