基于指令虚拟化的安卓本地代码加固方法

安卓系统越来越广泛地被应用于各种类型的智能设备,比如智能手机、智能手表、智能电视、智能汽车。与此同时,针对这些平台应用软件的逆向攻击也日益增多,这不仅极大地侵犯了软件开发者的合法权益,也给终端用户带来了潜在的安全风险。如何保护运行在各种类型设备上的安卓应用软件不被逆向攻击成为一个重要的研究问题。然而,现有的安卓软件保护方法比如命名混淆、动态加载、代码隐藏等虽然可在一定程度上增加安卓软件的逆向难度,但是原理相对简单容易被绕过。一种更为有效的方法是基于指令虚拟化的加固方法,但已有的指令虚拟化方法只针对特定架构(x86架构),无法兼容运行于多种架构的安卓设备。该文针对安卓应用软件中的本地代码提出了一种架构无关的指令虚拟化技术,设计并实现了基于虚拟机打包保护(VMPP)的加固系统。该系统包含一套基于寄存器架构的定长虚拟指令集、支持该虚拟指令集的解释器以及可以与现有开发环境集成的工具链。在大量C/C++代码以及真实安卓软件上的测试表明,VMPP在引入较低的运行时开销下,能够显著提升安卓本地代码的防逆向能力,并且可被用于保护不同架构上的安卓本地代码。