[发明专利]用于随机化指令的方法、介质和装置

说明书

本文描述的是随机化指令集、存储器寄存器和指针，以通过增加恶意软件、恶意计算机用户或逆向工程理解新指令集、存储器寄存器和指针的含义的资源付出要求来增加计算机安全性的方法和装置。

对相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2014年12月16日提交的临时美国申请No.62/092,570的优先权权益，该临时美国申请的全部内容通过引用被结合于此。

技术领域

本文描述的实施例一般而言涉及用于随机化计算系统的指令集、存储器寄存器和指针的框架。

背景技术

本文提供的背景描述是出于一般地呈现本公开的上下文的目的。当前提名的发明人的工作，就该工作在这个背景部分中描述的程度而言，以及在提交时没有以其它方式被限定为现有技术的本描述的各方面，既不是明确地承认也不是暗示地承认作为针对本公开的现有技术。

在大多数计算系统中使用的指令集、存储器寄存器和指针是相当标准化的。标准化的机器指令集在软件和硬件之间提供一致的接口，但它们是双刃剑。虽然它们通过使得能够独立开发硬件和软件来产生极大的生产力收益，但是众所周知的指令集的普遍存在也允许围绕可利用的软件缺陷设计的单个攻击以获得对成千上万的系统的控制。因此，具有标准化的指令集促进知识产权的窃取、计算机的不正当利用、黑客攻击等。

地址空间布局随机化(ASLR)是用于操作系统(OS)的存储器保护过程，该保护过程通过随机化系统可执行文件被加载到存储器中的位置来防范缓冲区溢出攻击。虽然ASLR是在库代码中随机化指令地址的做法，并且是阻挠库注入代码攻击的本体编码的形式，但是ASLR并没有解决基于二进制代码静态指令地址的云应用所面临的挑战。

因此，需要一种技术来解决本领域的上述缺陷，并进一步提供软件保护，使得代码不能被旁道(side-channel)解密或攻击。

发明内容

计算机系统利用标准化指令集，以及在较小的程度上利用存储器寄存器和指针，而与所使用的芯片集无关。这样的行业标准帮助促进软件开发。本公开的一方面提供指令集、存储器寄存器和指针的随机化，从而提供针对逆向工程、旁道拦截和分析以及其它数据分析方法的安全性。本公开的一方面提供随机化指令集、存储器寄存器和指针，而无需软件开发中的改变，既不需要芯片集设计中的改变也不需要制造中的改变。因此，本文描述的安全技术克服了随机化和密钥索引管理两者中的技术限制。

本公开的一方面提供用于软件保护的方法和装置，使得软件代码不能通过旁道被解密或攻击。此外，通过一种实施例，本公开通过在标准化指令集、存储器寄存器和指针的相应代中引入随机性的概念来克服与标准化指令集、存储器寄存器和指针相关联的限制。此外，本公开提供对每调用调度解密(run-time per call dispatch decryption)的典型运行时间的改进，其中，典型地，代码的主体保持加密，因为它在其它之外利用在全本体加密(FOE)、人工智能、机器学习、半自治代理网络、自修改指令随机化代码(SMIRC)和语义词典加密(SDE)的领域中的新发现。

上述段落是通过一般性介绍的方式提供的，并不旨在限制随后的权利要求的范围。通过结合附图参考以下具体实施方式将最好地理解所描述的实施例以及其它优点。

附图说明

将容易地获得对本公开以及其许多附带优点的更完整的了解，这是因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将更好地理解本公开以及其许多附带优点，其中：

图1图示根据一种实施例的过程的示例性层次结构；

图2图示描绘由处理器执行的随机化的示例；

图3图示根据本发明的框架的一种实施例；

图4图示根据本发明的过程的一种实施例；以及

图5图示根据一种实施例的计算设备的框图。