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1、LOGO1计算机安全技术计算机安全技术王洪涛 LOGO2第三章第三章计算机软件安全技术计算机软件安全技术3Contents软件安全概述1常用的软件保护技术2反跟踪技术3软件加壳与脱壳443.1 3.1 软件安全技术概述软件安全技术概述 计算机软件安全主要是指保证所有计算机程序和文档资料免遭破坏、非法拷贝、非法使用而采用的技术和方法，其内容包括如下五个方面：（1）软件的自身安全 （2）软件的存储安全 （3）软件的通信安全 （4）软件的使用安全 （5）软件的运行安全 5 影响计算机软件安全的因素很多，要确保其安全，必须采取两方面的措施：一是非技术性措施，如制定有关法律、法规，加强各方面的管理等。二
2、是技术性措施，如采用软件安全的各种防拷贝加密技术、防静态分析、防动态跟踪技术等。63.2 3.2 软件分析技术软件分析技术 在进行软件的破解、解密工作中，一个首要的问题是对软件进行分析。这些软件都是机器代码程序，对于它们分析必须使用静态或动态调试工具，分析跟踪其汇编代码。3.2.1 静态分析技术 所谓静态分析即从反汇编出来的程序清单上分析，从提示信息入手进行分析。如果我们对静态反汇编出来的程序清单进行阅读，就可以从中找到有用的提示信息，了解软件的编程思路，以便顺利破解。常用的静态分析工具有W32DASM、IDA和HIEW等。W32DASM可以方便的反汇编程序，它能静态分析程序流程，也可动态分析
3、程序。在其新版本中，还加强了对中文字符串的提取，W32DASM的界面如下图所示：783.2 3.2 软件分析技术软件分析技术3.2.2 动态分析技术 所谓动态分析是指利用动态分析工具一步一步地单步执行软件。为了有效地进行动态跟踪分析，需要进行以下两个步骤：第一步，对软件进行粗跟踪。第二步，对关键部分进行细跟踪。常用的动态分析工具有Soft-ICE和Trw2000。Trw2000完全兼容Soft-ICE的各条指令，并且专门针对软件破解进行了优化，在Windows 9x下跟踪调试功能更强。可以设置各种断点，并且断点种类更多。它可以像一些脱壳工具一样完成对加密外壳的去除，自动生成EXE文件。它还有在
4、DOS下的版本，名为TR。下图为Trw2000界面：9103.3 3.3 常用的软件保护技术常用的软件保护技术 常见的软件保护技术有序列号方式、时间限制、警告窗口、Key File保护、功能限制、CDcheck等，下面对它们分别做出简要介绍。3.3.1 序列号方式 3.3.2 时间限制 3.3.3 Nag窗口 3.3.4 Key File保护 3.3.5 功能限制的程序 3.3.6 CD-check 11*3.4 3.4 反跟踪技术反跟踪技术 反跟踪技术是磁盘加密技术中最能显示技术水平的部分。一个有效的反跟踪技术应该具有以下三个特征：(1)重要程序段是不可跳越和修改的。(2)不通过加密系统的译
5、码算法,密码不可破译。(3)加密系统是不可动态跟踪执行的。12*3.4 3.4 反跟踪技术反跟踪技术 下面我们以DOS中功能强大的动态跟踪调试软件DEBUG为例，对常用的反跟踪技术作出说明。：3.4.1 抑制跟踪中断 3.4.2 封锁键盘输入 3.4.3 设置显示器的显示性能 3.4.4 检测跟踪法 3.4.5 破坏中断向量表 3.4.6 设置堆栈指针法 133.4.7 对程序分块加密执行3.4.8 对程序段进行校验3.4.9 迷惑、拖垮解密者 3.4.10 指令流队列法 3.4.11 逆指令流法 3.4.12 混合编程法3.4.13 自编软中断13技术 143.5 3.5 软件加壳与脱壳软件
6、加壳与脱壳3.5.1 加壳 计算机软件中的“壳”是一段专门负责保护软件不被非法修改或反编译的程序。它们一般都是先于程序运行，拿到控制权，然后完成它们保护软件的任务。就像动植物的壳一般都是在身体外面一样理所当然。由于这段程序和自然界的壳在功能上有很多相同的地方，基于命名的规则，大家就把这样的程序称为“壳”了。给软件加壳的目的主要有两点：第一就是达到压缩EXE文件的目的，以节约存储空间，方便网络传输。第二就是加密保密的目的，有一些版权信息需要保护起来，不能让别人随意更改，如作者的姓名、软件名称等。能够完成对可执行文件压缩和对信息加密的软件，我们称之为加壳软件。153.5 3.5 软件加壳与脱壳软件
7、加壳与脱壳 加壳软件与一般的Winzip等压缩软件是有区别的。加壳后的文件能直接运行，还是一个可执行文件，它们的压缩是在内存中完成的。而Winzip等软件只能把文件解压到硬盘中，只是将压缩后的文件还原成源文件。加壳与没有加壳软件的运行情况如图所示：16常见的加壳软件有ASPack、UPX、PECompact等。173.5 3.5 软件加壳与脱壳软件加壳与脱壳3.5.2 脱壳 “脱壳”顾名思义，就是把在软件外面起保护作用的“壳”程序去掉。脱壳有两种方法：一种是自动脱壳，另一种是手动脱壳。（1）自动脱壳 自动脱壳就是用相应的脱壳程序对加密的程序进行脱壳的方法。一般每种压缩工具的壳，都会有相应的脱壳
8、工具，因此只要找到较新版本的脱壳工具，一般的壳都可轻易脱去。首先，我们要知道软件使用的是哪种加壳软件进行加密的，这就得用到侦测文件类型的工具。常用的侦测文件类型工具有Language 2000、FileInfo、GetTyp、TYP等。183.5 3.5 软件加壳与脱壳软件加壳与脱壳下图为Language 2000中文版的界面：19 用侦册文件类型工具查出软件使用的加壳工具后，再用相应的脱壳工具即可实现自动脱壳。常用的脱壳工具有：UnAspack、AspackDie 1.4、UnPEPack、ProcDump32等。203.5 3.5 软件加壳与脱壳软件加壳与脱壳（2）手动脱壳 手动脱壳是指不
9、借助自动脱壳工具，而是用动态调试工具SOFTICE或TRW2000来脱壳。手动脱壳一般难度较大，使用的工具有调试器（SoftICE、TRW2000等），内存抓取工具（Procdump等），十六进制工具（Hiew、UltraEdit、Hex Workshop等），PE编辑工具（Procdump、Peditor等）。手动脱壳的一般步骤为：第一步，确定壳的种类。第二步，入口点（Entry Point）的确定。第三步，dump取内存已还原文件。第四步，修正刚dump取的文件。213.6 3.6 软件安全保护建议软件安全保护建议 本节给出的关于软件保护的一般性建议，是无数人经验的总结。在设计软件保护方式
10、时遵守这些准则，将会提高软件的保护强度。223.6 3.6 软件安全保护建议软件安全保护建议（1）软件最终发行之前一定要将可执行程序进行加壳/压缩，使得解密 者无法直接修改程序。（2）增加对软件自身的完整性检查。（3）不要采用一目了然的名字来命名函数和文件（4）尽可能少地给用户提示信息。（5）将注册码、安装时间记录在多个不同的地方。233.6 3.6 软件安全保护建议软件安全保护建议v（6）检查注册信息和时间的代码越分散越好。v（7）通过读取关键的系统文件的修改时间来得到系统时间的信息。v（8）如果有可能的话，可以采用联网检查注册码的方法，且数据在网上传输时要加密。v（9）除了加壳/压缩之外，
11、还需要自己编程在软件中嵌入反跟踪的代码，以增加安全性。243.6 3.6 软件安全保护建议软件安全保护建议（10）在检查注册信息的时候插入大量无用的运算以误导解密者，并在检查出错误的注册信息之后加入延时。（11）给软件保护加入一定的随机性。（12）如果采用注册码的保护方式，最好是一机一码，即注册码与机器特征相关。（13）如果试用版软件没有某项功能，则不要仅仅使相关的菜单变灰，而是彻底删除相关的代码，使得编译后的程序中根本没有相关的功能代码。25（14）如果软件中包含驱动程序，则最好将保护判断加在驱动程序中。（15）如果采用keyfile的保护方式，则keyfile的尺寸不能太小，可将其结构设计得比较复杂，在程序中不同的地方对keyfile的不同部分进行复杂的运算和检查。（16）自己设计的检查注册信息的算法不能过于简单，最好是采用比较成熟的密码学算法。LOGO26F个人观点供参考，欢迎讨论！
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