一种基于图灵机的代码混淆评价方法

摘要

程序混淆是一种保护软件知识产权的重要手段。它将一段代码转化为程序员难以理解的或者难以被其它软件自动识别的程序，从而防止被他人窃取，进而达到软件保护的目的。
　　 当前的混淆策略很多，发展很快，在实际中得到了越来越多的应用。但是，在度量混淆效果时，人们仍然使用1997年提出的方法，这样的评价结果与实际情况往往是有差别的。另一方面，在学者研究理想混淆的存在性问题时，很多人得到了否定的结论。这与混淆在实际中的广泛应用是相矛盾的。为了解决这两个问题我们提出了基于图灵机的混淆评价方法。
　　 本文首先探讨了混淆评价的出发点。过去的评价方法是从保护者的角度出发，寻找混淆前后的两段代码的差别，通过强度、弹性、代价等指标，评价一个混淆方法的得失。我们发现，如果从攻击者的角度出发，利用图灵机的概念，研究攻击者经过怎样的工作难度，才能得到他能理解的程序，这将是评价混淆的新思路。为此，我们提出了明文图灵机的概念，作为混淆后程序的评价参照，并对明文图灵机的各种性质进行了研究。
　　 随后，本文提出了四种范式的基于图灵机的混淆评价模型，并从理论和实际两个方面对其进行了分析。在理论层面，着重研究了这种划分的科学性。经过证明发现，任何混淆方法只能属于这四类混淆中的一类，而且从第一范式到第四范式，攻击者的破解难度是递增的。在实际应用的层面，从图灵机和具体程序两个角度，详细分析了这四类混淆特点，并通过举例的方式，进一步说明了这四类混淆的概念。
　　 经过上述分析之后，本文利用基于图灵机的混淆评价模型划分了当前常见的34种混淆方法和11种理论上有重要意义的混淆模型。这些工作表明，本文提出的混淆评价模型能够有效地弥补现有评价方法的不足，并顺利解释了混淆基本理论与实际应用的矛盾。

目录

文摘

英文文摘

图目录

表目录

第一章 引言

第一节 概论

第二节 混淆的研究

1.2.1 混淆在实际应用中的发展

1.2.2 Collberg对混淆程度的研究

第三节 混淆的理论研究

1.3.1 Barak的文章分析

1.3.2 混淆标准的弱化

1.3.3 某些特定函数的混淆

第四节 本文的研究意义、工作和结构

第二章 混淆理论的知识基础

第一节 密码学的相关知识

第二节 几种特殊的函数

第三节 自动机与计算复杂性理论

第三章 明文图灵机在混淆中的应用

第一节 明文图灵机的提出背景

第二节 明文图灵机的定义

第三节 明文图灵机的不唯一性

第四节 明文图灵机的判定

第五节 图灵机的等价判定

第六节 化简到明文图灵机

第四章 混淆度的衡量

第一节 几种衡量方法的选择

第二节 范式的划分和依据

第三节 第一范式

第四节 第二范式

第五节 第三范式

第六节 第四范式

第五章 现有混淆方法和模型的评价

第一节 混淆方法的评价

5.1.1 针对语句的混淆

5.1.2 针对控制的混淆

5.1.3 针对数据的混淆

5.1.4 各种混淆方法评价的总结

第二节 混淆模型的评价

第六章 总结与展望

第一节 本文总结

第二节 未来工作的展望

参考文献

致谢

个人简历