基于增强型虚拟机的软件保护技术

针对目前日益严峻的软件保护问题,对现有基于虚拟机的软件保护技术进行分析与研究,对虚拟机保护技术进行了改进,设计了一种增强型虚拟机软件保护技术。采用了虚拟花指令序列与虚拟指令模糊变换技术,并对虚拟机的虚拟指令系统做了改进,从而提高了虚拟机执行的复杂程度与迷惑程度,具有高强度的反逆向、防篡改、防破解的特点。实验分析表明,增强型虚拟机保护技术明显优于普通型虚拟机保护技术。     

一种采用嵌套虚拟机的软件保护方案

随着逆向工程的发展,传统的众多保护方法已经不再适合现代软件保护的要求.给出了一种新的基于虚拟机的保护方案,将本地机器码译成虚拟指令并由虚拟机解释和执行,抽象了软件语义,使得逆向工程师极难理解高层原程序逻辑.此外,方案中采用了嵌套多重虚拟机技术,逆向工程师不把前一重突破就无法展开对下一重的分析,从而使得该软件保护方案极大提高了安全性.     

一种具有时间多样性的虚拟机软件保护方法

软件核心算法防逆向保护,是软件研发乃至软件产业发展的迫切需求,也是当前软件安全研究领域的热点之一.虚拟机软件保护作为一种保护强度高、商业应用广的技术,已被用于软件核心算法保护,并在很大程度上能够抵御攻击者的逆向分析.但这种保护方法难以抵御累积攻击,无法提供更加持久的保护.时间多样性是指一个软件在不同时间被执行时,执行路径不同,主要用于抵御累积攻击.将时间多样性与虚拟机软件保护相结合,提出了一种具有时间多样性的虚拟机软件保护方法,称为TDVMP.在TDVMP中,通过构造多条相异的执行路径,使得被保护软件在不同次执行时,能够动态选取不同执行路径,从而极大地增加了攻击者进行累积的核心算法逆向分析攻击的难度.同时,对于TDVMP设计中的关键问题,比如多执行路径的构造与选择等进行了详细讨论.此外,提出了时间多样性保护效果的评价指标,并给出了其度量及计算方法.以所实现的原型系统为基础,通过一组具有一定实用价值的实例,对所提出的方法进行了测试、实验.结果表明,TDVMP对于软件核心算法防逆向保护是有效且实用的.     

一种基于虚拟机Handler动态加解密的软件保护方法及实现

考虑到Handler序列为逆向分析者的重点攻击对象。针对Handler指令序列的内存转储分析以及起始和终止点的断点分析,提出一种基于虚拟机Handler动态加解密的软件保护方法,在基于虚拟机的软件保护方法上,增加加密和解密代码模块,并将所有Handler进行加密保存。当程序执行到某个Handler时,先将加密过的Handler进行解密并执行,执行完成后再次对其进行加密,直到所有Handler序列执行结束。实验和分析表明:该方法能够有效防止攻击者对于Handler的起始和终止位置进行断点调试分析和内存转储分析。     

基于硬件特征信息嵌入认证的软件保护

为了既方便软件开发、降低成本,又便于软件保护、维护权益人的利益,研究了软件保护的常用技术和方法,结合软件工程的具体实践,提出了基于硬件特征信息嵌入认证的软件保护方法.该方法的主要特点是利用用户计算机系统的硬件特征信息,采用特征信息嵌入法,通过对当前计算机特征信息与已认证特征信息表中的信息进行比对,实现基于认证的软件保护;同时使用有效的加密算法,进一步提高软件保护强度.实验结果表明,该方法设计简单、成本低、通用性强、保护强度高,是软件保护的有效方法.     

一种软件保护虚拟机的指令解析器方案

未经处理的传统二进制可执行代码容易遭到静态分析、动态分析、逆向工程和篡改等恶意攻击。进程级虚拟机软件技术近年来被用于软件保护领域。本文描述一种新颖的进程级软件保护虚拟机指令解释器方案,该方案使用自定义的SEH(Structured Exception Handling,结构化异常处理)控制虚拟指令的获取。结果表明,该方案为虚拟机中其他保护手段提供了平台,并能在现有基础上增加逆向分析的难度。     

基于特征向量的软件注册保护策略研究

通过对不同方式的软件保护方法进行比较,提出了一种基于互联网的软件保护方案,该方案可以通过互联网发布软件产品,并且通过相关特征向量保证软件产品授权的唯一以及反拷贝等特性。基于特征向量的软件保护方案对于中小型软件产品的保护可有效防止非法用户通过破解注册码的方式企图实施盗版的行为,保护软件作品的知识产权。     

基于随机规划的云计算中虚拟机分配优化研究

IaaS是云计算中一种基本的服务模式,虚拟机分配是其中的一项重要任务。本文针对虚拟机分配中响应时间和费用消耗的目标,给出了一种虚拟机分配问题的优化算法。该算法在需求具有不确定性的前提下,综合考虑了响应时间和费用消耗两方面的因素,对从属不同供应商的虚拟机资源进行调度和分配。本文基于随机规划理论,对算法进行了建模和仿真,给出了面向响应时间和费用消耗的目标函数及其约束,并通过仿真实验对模型进行了求解。结果表明,该方法能在最大限度节省计算费用的基础上满足不同用户的需要。     

一种基于磁盘磁道接缝的软件保护方法

讨论了目前常用的软件保护方法对软件保护不力的关键性原因，并提出了一种基于磁盘磁道接缝的防拷贝办法，给出了软件防静态分析和防动态跟踪的有效方法，弥补了目前常用的软件保护方法的一些不足之处，可以构成一种有效的软件保护方案。     

基于分存策略的软件保护博弈模型

软件保护技术普遍是通过完善代码和应用加密方案来达到保护软件的目的。针对软件代码的静态授权抗攻击能力以及软件加密的加密强度是否足够抵抗攻击的问题,提出一种基于分存策略的软件保护博弈模型。该模型采用分存策略对密钥进行分段,得到多个检验与抵抗软件破解者攻击的验证函数,把它们隐藏在程序中,使得软件运行时有多个不同的验证函数对程序进行保护。从博弈论的角度分析论证该模型,并将其应用于软件注册码验证的实例中,提高了软件代码的安全性。实验结果和分析表明了该模型的正确性和有效性。     

基于无干扰理论的虚拟机可信启动研究

云计算作为一种新型高价值计算系统,目前被广泛应用于各行业领域;等保2.0中也提出了对其应用主动免疫可信计算技术进行动态可信验证的要求.云计算模式下,虚拟机作为用户使用云服务的直接载体,其可信启动是虚拟机运行环境可信的基础.但由于虚拟机以进程的形式运行在物理节点上,其启动过程呈现出高动态性,且多虚拟机域间存在非预期干扰等特点;而现有的虚拟机可信启动方案存在虚拟机启动过程的动态防护性不足、缺乏多虚拟域间非预期干扰性排除等问题.针对上述问题,提出一种基于无干扰理论的虚拟机可信启动研究方案.首先,基于无干扰理论,提出了虚拟机进程的运行时可信定理;进一步地,给出了虚拟机可信启动的定义并证明了虚拟机可信启动判定定理.其次,依据虚拟机可信启动判定定理,基于系统调用设计监测控制逻辑,对虚拟机启动过程进行主动动态度量与主动控制.实验结果表明所提方案能够有效排除复杂云环境下多虚拟机间非预期干扰,保证虚拟机启动过程的动态可信性,且性能开销较小.     

基于协议引擎的协议实现方法研究

为了从实现的角度解决网络协议相似性和多样性的矛盾，以及不同协议不同实现方法对系统资源的消耗和协议管理维护的复杂性问题，文中在分析了基于ＯＳＩ协议实现的基本问题的基础上，提出用面向对象方法和虚拟概念解决通用性难题，并且提出了基于协议引擎的协议实现方法，分析了它的结构特点和应用时的几点考虑，认为效率是主要评价因素，文中还给出了Ｊａｖａ环境上应用协议引擎网络管理模块和网关路由器的实现方案。     

基于面向对象的虚拟数控系统的研究

提出了虚拟数控机床的基本系统结构,引入面向对象程序设计的基本概念于虚拟数控机床的设计.根据数控机床各零部件在加工过程中的特点,把它们分成静态类、运动类和动态类3类.在此基础上,利用3维实体CAD（computer aided design）软件系统进行虚拟数控机床加工过程中非变形物体（静态类与运动类）的外形设计并转换成STL（stereolithography）文件,对动态变形物体采用特征造型方法,与设计的成员函数即该零部件的运动函数有机地集成起来,构成类,最终实现数控机床各机构的动态仿真.引入了四元数的基本概念,并将其应用于系统设计与实现.上述方法为虚拟数控系统的研究提供了基本框架.实验结果证明,上述方法是可行的,具有很好的实用价值和参考价值.     

信息流控制研究进展

信息流控制能够保证数据与隐私端到端安全,一直是信息安全领域研究的重点和难点.为介绍信息流控制相关的研究现状和进展,首先,从基于格、安全类型系统、安全进程代数和自动机四个方面介绍了信息流控制的基本理论与模型.其次,从计算机层次结构由下而上出发,综述了基于硬件、操作系统、虚拟机、高级语言、低级语言、数据库和网络的信息流控制实现方法并对比各类研究的特点.然后,结合当今时代前沿技术,分析了信息流控制在云计算、移动互联、大数据和物联网等新技术下的应用.最后,总结了当前信息流控制相关研究中存在的问题,并针对今后该领域的研究趋势进行了展望,对下一步研究工作有一定的参考价值.     

基于LabVIEW/Flexmotion电解加工机床控制系统软件的设计

为了提高电解加工的精度,实现叶片电解机床的自动控制,结合新型叶片电解加工系统,设计了控制系统软件。软件设计基于虚拟仪器技术及其开发的环境LabVIEW和运动控制模块Flexmotion。采用模块化的设计结构,设计了软件开发的快速原型模型及一系列功能模块,实现了人机交互、自动控制、监测保护等功能。本文还设计了基于该系统软件的加工实例,试验证明软件运行稳定可靠。     

构件化智能推理机算法的优化设计

针对提高软件复用性的问题,提出了基于一种基于软件构件技术的智能信息系统的体系结构,从而提高了软件的生产效率和软件质量。讨论了智能信息系统中推理机构件的算法设计,并且研究了在知识完全的情况下的推理机算法流程,在对原有算法进行分析的基础上,给出了原有算法需要进行改进的原因,最后提出了算法改进方法。     

General purpose software for probability computations—A virtual machine approach

The application of probability techniques in structural engineering has seen ample development in the last decade. Yet, the software used for engineering probability computations often lacks generality. The functional needs to be satisfied by general purpose software for engineering applications of probability methods are presented. An analysis of these needs suggests a software design philosophy based on the concept of a software virtual machine for probability computations. The virtual machine architecture and software design are explained. An example problem, in seismic risk analysis, solved with software based on this design is described.