基于代码混淆的软件保护方案研究与设计

发布时间：2024-12-24 21:55

　　随着科技的飞速发展,“万物皆可连”的物联网时代已经到来,可预见会有越来越多的物联网应用出现。由于是新兴行业,很多制度尚不完善,类比传统软件行业受到的软件盗版等问题的困扰,物联网应用同样面临软件资产被盗的威胁。软件资产的安全性迫切需要得到保障,而代码混淆技术是实现软件保护的有效手段。由于物联网应用场景复杂,平台繁多,设备体系架构、软件编程语言未得到统一化的规定,导致针对特定编程语言或者特定平台架构的传统代码混淆方案应用受限,因此本文提出基于LLVM这款优秀的编译系统来克服上述的问题。LLVM框架拥有设计优良的中间语言格式,具有平台无关性,同时支持多种编程语言并可以生成不同体系架构的机器码,这些特点使得基于LLVM设计面向物联网应用的代码混淆保护方案变得可能。本文基于LLVM框架,面向物联网应用研究设计基于代码混淆的软件保护方案。在分析现有代码混淆技术的基础上,针对物联网应用的特点,提出三种较为轻量级的代码混淆算法。对字符串数据进行混淆,防止攻击者通过静态字符串扫描的方式获取程序内部敏感信息。设计密钥变换,并在使用字符串前执行动态解密操作,使用完之后进行重新加密操作,对抗动态内存扫描字符串攻...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 代码混淆国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文组织结构
    1.5 本章小结
第二章 代码混淆相关技术研究
    2.1 代码混淆定义
        2.1.1 混淆变换
        2.1.2 可以实用的混淆变换
    2.2 代码混淆方案分类
        2.2.1 Collberg理论分类
            2.2.1.1 布局混淆
            2.2.1.2 数据混淆
            2.2.1.3 控制流混淆
            2.2.1.4 预防性混淆
        2.2.2 按混淆对象分类
        2.2.3 按静态与动态分类
        2.2.4 按应用场景分类
    2.3 程序分析方法
    2.4 本章小结
第三章 基于LLVM的混淆算法设计研究
    3.1 LLVM和 OLLVM
        3.1.1 LLVM概述
        3.1.2 OLLVM概述
        3.1.3 基于LLVM框架的优势
    3.2 基于LLVM的字符串混淆算法设计
        3.2.1 混淆对象
        3.2.2 字符串混淆算法设计
        3.2.3 算法流程
    3.3 基于LLVM的一种受限的控制流平坦化混淆算法设计
        3.3.1 混淆对象
        3.3.2 一种实用的控制流混淆算法思路概述
        3.3.3 算法流程
    3.4 基于LLVM的函数调用隐藏算法设计
        3.4.1 混淆对象
        3.4.2 函数调用隐藏算法设计
        3.4.3 算法流程
    3.5 本章小结
第四章 代码混淆系统设计及代码混淆有效性评估研究
    4.1 代码混淆原型系统设计
        4.1.1 设计目标
        4.1.2 混淆系统框架设计
    4.2 混淆模块
        4.2.1 字符串混淆模块
        4.2.2 控制流平坦化混淆模块
        4.2.3 函数调用隐藏混淆模块
    4.3 其他模块
    4.4 代码混淆有效性评估研究
        4.4.1 研究概述
        4.4.2 代码混淆有效性评估
    4.5 本章小结
第五章 实验设计与结果分析
    5.1 实验环境选取
    5.2 实验设计及结果分析
        5.2.1 混淆效果展示及分析
        5.2.2 功能性测试及结果分析
        5.2.3 开销测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 后续研究工作
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：4019981