[发明专利]一种面向远程计算的控制流隐藏方法

摘要

本发明公开了一种面向远程计算的控制流隐藏方法，该方法通过将原始程序分解为公开程序、可信程序和条件列表组集合文件，利用Intel第六代处理器的安全执行环境的SGX功能，将程序分枝语句的条件判定放在具有硬件保护功能的可信区域进行，从而实现了程序分枝语句条件的真正隐藏。

主权项

1.一种面向远程计算的控制流隐藏方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取用户程序，并将用户程序转换为三地址码程序；所述三地址码程序包括I个语句，其中任意一个语句为s_i，i＝1,2，…I,I为大于等于1的自然数，语句s_i由J个分支语句x_j和M个非分支语句y_m组成，j＝1,2，…J，m＝1,2，…M，J＜I,M＜I；其中，分支语句x_j为：if(a OP b)goto L；a、b为分支语句x_j的变量，OP为比较操作；L为如果(a OP b)结果为真则跳转到的语句，L∈{s_i|i＝1,2,...I}；分支语句x_j的编号为l_j；非分支语句y_m的编号为l_m；步骤2，获取三地址码程序中语句s_i可访问的变量和语句s_i使用到的变量，将语句s_i可访问的变量组成变量集合V_i，将语句s_i使用到的变量组成变量集合U_i；所述语句s_i可访问的变量为，在语句s_i之前的语句及语句s_i中使用并属于语句s_i作用域的变量；所述语句s_i使用到的变量为，在语句s_i中出现的变量；步骤3，构建公开程序，包括：每个语句s_i均经过步骤31和步骤32的处理；步骤31，将分支语句x_j替换为：if(QuerySGX(L_j，l_j))goto L，构造分支语句条件列表组T_j＝{ja,jb,OP}；L_j为将分支语句x_j的参数集合P_j中的元素随机排列形成的参数列表；参数集合P_j为：P_j＝U_j∪SUBSET(V_j‑U_j)；其中，V_j为语句分支语句x_j可访问的变量组成的变量集合；U_j为分支语句x_j使用到的变量组成的变量集合；SUBSET(V_j‑U_j)为V_j‑U_j的任意子集；ja为a在L_j中的位置，jb为b在L_j中的位置；ja为大于等于0的整数，jb为大于等于0的整数；步骤32，在非分支语句y_m前插入构造非分支语句条件列表组T_m＝{false}；其中，L_m为将非分支语句y_m的参数集合P_m中的元素随机排列形成的参数列表；为非y_m的语句；参数集合P_m为：P_m＝U_m∪SUBSET(V_m‑U_m)；其中，V_m为语句非分支语句y_m可访问的变量组成的变量集合；U_m为分支语句x_j使用到的变量组成的变量集合；SUBSET(V_m‑U_m)为V_m‑U_m的任意子集；步骤4，构建条件列表组集合文件，包括：将所有分支语句的条件列表组和非分支语句的条件列表组组成条件列表组集合文件，所述条件列表组集合文件中包括T_j和l_j的映射列表，以及T_m和l_m的映射列表，即l_j与T_j、l_m与T_m相互唯一映射；将该条件列表组集合文件用对称加密方法进行加密，加密密钥由用户管理；步骤5，构建可信程序，包括：读入所述的条件列表组集合文件，接着对条件列表组集合文件解密后，获得映射列表；构建QuerySGX函数，所述QuerySGX函数的功能包括：调用QuerySGX(L_k，l_k),k∈j∪m；通过l_k在获得的映射列表中查找对应的T_k，当T_k＝{False}时，则返回false；通过l_k在获得的映射列表中查找对应的T_k，当T_k＝{ja,jb,OP}时，则以ja，jb为索引找到L_k中对应的变量a和b，结合OP，得到三地址码程序中分支语句条件(a OP b)，并返回(a OP b)的布尔值；步骤6，拷贝可信程序、条件列表组集合文件及公开程序至公有云，再将可信程序加载至SGX的enclave中；步骤7，在公有云中运行程序，包括：执行公开程序，当遇到QuerySGX函数则调用可信程序中的QuerySGX函数。