基于二进制代码混淆的软件保护研究

摘要

在科学技术飞速发展的今天，计算机给人们的生产和生活带来了极大的便利，随着人们对计算机依赖越来越大，计算机软件的安全问题也越来越引起人们的重视。计算机软件面临着盗版、攻击等一系列威胁，因此如何有效的保护计算机软件成为一项重要的研究课题。当前软件保护的手段有基于硬件的保护、加密保护及代码混淆等。本文简要分析了各种保护手段，由于代码混淆能够对软件提供较好的保护且代价较低，所以本文选择了代码混淆作为软件保护的研究重点。
　　代码混淆是在语义保持不变的情况下对程序进行变换，使程序更难被理解和分析，以达到有效阻止逆向工程的目的。代码混淆是上世纪90年代提出的一种软件保护技术，近年来其发展及应用已经成为软件保护领域研究的热点。
　　本文以二进制程序软件的保护为研究目的，重点针对二进制代码混淆的算法进行研究，分析了二进制代码混淆算法实现的关键技术。本文的主要工作包括：
　　第一、代码混淆算法的研究。作为研究的理论基础，本文首先通过总结二进制程序的分析技术，了解了针对二进制程序的攻击方法；接着详细分析了代码混淆的概念、分类方法以及评估方法，从多种分类方法及混淆算法来了解代码混淆的研究角度和研究现状；最后本文针对二进制程序的代码混淆，总结了自己的元素转换分类方法，为研究者构造新的混淆算法提供思路，本文基于此分类方法，提出了基于代码-数据欺骗和基于操作码变换2种新的代码混淆算法，并详细描述了算法的思想和步骤。
　　第二、代码混淆算法实现的关键技术研究及实验。本文详细研究了二进制代码混淆算法实现的关键技术，阐述了代码混淆的总体框架，并详细分析了各个模块的技术细节，文中还对提出的2种混淆算法在实现过程中的具体情况进行了分析；接着设计实现了代码混淆的实验，通过实验展示了混淆算法的混淆效果，并分析了混淆算法对执行效率的影响，根据实验结果对2种混淆算法进行比较并分析算法适用的范围；最后讨论了代码混淆在实践过程中的一些问题，作为未来工作的研究方向。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容

1.4 论文的章节结构安排

第二章 二进制代码混淆的相关技术背景

2.1 二进制程序的分析技术

2.2 针对二进制程序的攻击方法

2.3 威胁模型

2.4 代码混淆相关技术

2.5 本章小结

第三章 二进制代码混淆算法研究

3.1 元素转换分类法

3.2 实例分析

3.3 基于代码-数据欺骗的混淆算法

3.4 基于操作码变换的混淆算法

3.5 算法比较

3.6 本章小结

第四章 二进制代码混淆算法实现的技术研究

4.1 总体框架

4.2 二进制分析模块

4.3 代码混淆引擎

4.4 二进制重构模块

4.5 本章小结

第五章 算法评价与结果分析

5.1 实验环境与实验对象

5.2 结果分析

5.3 引申的问题

5.4 本章小结

第六章 结束语

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的成果