硬件木马是在集成电路设计或制造过程中被恶意嵌入芯片中的微小电路,也被称之为电路恶意模块。硬件木马具有隐蔽性强、功能复杂、易控制等特点,插入阶段和插入手段的多样使硬件木马难以被常规检测手段所识别。首先对硬件木马的定义和分类进行研究,确定本文检测对象为内部激活的组合功能型硬件木马。其次对几种常见硬件木马检测方法的优劣性和适用范围进行了分析,选择逻辑测试法作为检测方法。为解决硬件木马难测的问题,本文设计了两种基于测试向量优化的硬件木马检测法,这两种检测法以可以利用优化后的测试集生成提高硬件木马的激活效率和被检测成功率。第一种是基于测试向量压缩的硬件木马检测法。分析现有N次测试集生成的缺点,以单次测试向量构成的原始测试集作为压缩目标,将N次测试集生成问题与整数线性规划模型相结合。在该模型基础上,利用无关位扩展与冗余测试向量压缩算法对原始测试集优化,提高了所求N次测试集对硬件木马引起难测故障的检测次数,并提高了硬件木马检测效率,减小了N次测试集的大小。第二种是基于参数优化的硬件木马检测法。分析待测电路输入信号与硬件木马控制信号的相关性,引入相关参数,数学验证了测试集生成与该参数的关系。将参数与测试集生成结合,以提高测试集对硬件木马控制序列覆盖为优化指标设计了测试集生成算法,该算法能够生成对硬件木马检测效率高的较小测试集,对硬件木马具有较高检测效率。本文设计两种简单组合硬件木马电路,以ISCAS’85基准电路作为为实验对象搭建硬件木马检测平台,对所提出的两种优化测试集进行仿真,并对比检测效果。实验结果表明,与常用ATPG(Automatic Test Pattern Generation)技术相比,本文提出的方法能在一定条件下检测硬件木马,对于隐蔽性较强的硬件木马具有较好的检测效果,且保证了较小的测试集大小和较短的测试集生成时间。