[发明专利]一种采用动态细粒度代码隐藏与混淆技术的二进制软件保护方法

说明书

本发明公开了一种采用动态细粒度代码隐藏与混淆技术的二进制软件保护方法，其步骤为：S1：选择隐藏目标；以基本块为单位，在目标程序中选择待隐藏的代码块；S2：隐藏选择的基本块；针对每个待隐藏基本块，将原来的一段代码替换为一个分配器函数调用，并在剩余的位置填充其它混淆指令；S3：重新打包代码；新建一个代码段用来保存所有的附加逻辑及数据。本发明具有具有适用范围广、轻量级、可扩展、安全性高等优点。

技术领域

本发明主要涉及到计算机系统安全和软件保护技术领域，特指一种采用动态细粒度代码隐藏与混淆技术的二进制软件保护方法。

背景技术

防逆向破解是软件保护的核心之一，随着知识产权重要性的增强，软件逆向保护技术得到了长足的发展，从加壳技术、静态混淆保护技术，到现在广泛使用的动态混淆保护和虚拟机保护技术，软件破解难度不断增强。另一方面，在软件大力发展的同时，各种调试软件和攻击软件也越来越高级化、智能化，为软件的破解和攻击提供了更便捷的途径。

软件面临的攻击主要有三类：软件逆向分析、软件篡改和软件盗版。不同的攻击对应的软件保护技术也不同。根据保护时是否需要运行程序，二进制软件反分析技术主要分为可以采用静态混淆的保护技术和采用动态混淆的保护技术。

静态混淆技术的主要实现手段有扰乱反汇编器、隐藏控制流和打乱数据结构等，其区别于动态混淆的最主要特征是程序在运行时代码不会发生改变。典型的静态混淆方法包括垃圾指令、控制流平面化技术、分支函数等。静态混淆技术可以有效抵抗静态分析，扰乱逆向工具对程序的分析结果，其优势在于实现简单、程序执行效率和体积开销小。但当程序被动态调试时，通过跟踪还原等手段，动态逆向工具可以轻松清除掉扰乱反汇编的垃圾指令，从而还原真实的汇编代码，同时动态逆向工具还可以跟踪程序的执行路径从而获取被隐藏的控制流，最后通过汇编代码分析从被隐藏的数据结构中还原真实的数据结构。因此静态混淆技术难以抵抗动态分析，仅仅依靠静态混淆难以确保软件的安全。

动态混淆技术可以抵抗动态分析的软件混淆技术，其在实现上主要包括自修改代码技术和虚拟机保护技术。自修改代码技术是程序运行期间修改或产生代码的一种机制，其主要利用了冯罗伊曼体系结构的存储程序的特点，即指令和数据存储在同一个内存空间中，因此指令可以被视作数据被其他指令读取和修改。程序在运行时向代码段中写数据，并且写入的数据被作为指令执行，达到自我修改的效果。自修改保护机制可以有效抵御静态逆向分析而且由于代码仅在需要时才以明文的形式出现，可以在一定程度上阻碍逆向工具获取程序所有的明文代码，从而抵抗动态分析。自修改代码实现的主要方法主要包括指令替换、函数动态加解密、分片集群加解密以及虚拟机保护等方法。

动态混淆技术的核心思想在于阻止逆向工具直接获取程序的机器码，从而达到保护软件的目的。但目前主流的方法还存在一些不足，一是明文窗口较大，无论是自修改代码技术还是虚拟机保护技术为了提高执行效率通常会以函数或者一整段代码为单位进行动态生成，攻击者容易通过跟踪代码的明文窗口直接获取函数等关键信息；二是难以隐藏程序的控制流，由于明文窗口包含完整的函数信息，逆向工具很容易获取该函数的明文机器码，并通过分析该函数中的外部函数调用，获取函数间的调用关系，从而构建整个程序的控制流图。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种具有适用范围广、轻量级、可扩展、安全性高的采用动态细粒度代码隐藏与混淆技术的二进制软件保护方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种采用动态细粒度代码隐藏与混淆技术的二进制软件保护方法，其步骤为：

S1：选择隐藏目标；以基本块为单位，在目标程序中选择待隐藏的代码块；

S2：隐藏选择的基本块；针对每个待隐藏基本块，将原来的一段代码替换为一个分配器函数调用，并在剩余的位置填充其它混淆指令；