CN100446019C - 一种软件版权保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软件版权保护的方法，特别是一种在程序文件中加入软件保护相关代码，通过其与智能密钥装置交互，实现软件版权保护的方法。首先在程序文件中加入软件保护相关代码，然后修改程序文件的入口点信息，使得在加载程序文件时，首先执行软件保护相关代码，再通过软件保护相关代码与智能密钥装置交互处理程序文件，处理后执行程序文件。本发明可以实现对程序文件的加密、解密、压缩和解压缩等操作。对于软件开发商而言本发明无需编写程序即可完成对已有程序文件的版权保护，其操作简单，可极大的缩短软件版权保护方案实施的周期，而且本发明利用了智能密钥装置，提高了保护强度，最大程度上保护了软件开发商的利益。
Description
技术领域
本发明涉及一种软件版权保护方法，特别涉及一种在程序文件基础上加入软件保护相关代码来实现软件版权保护的方法。
背景技术
随着计算机技术的发展，软件行业也在不断发展，软件的功能不断增强，软件数量也不断增长，然而多年来软件被盗版一直是困扰众多软件开发商的重大难题，所以许多软件开发商不得不在软件产品的开发过程中就投入精力去编制软件保护功能模块，尤其是那些售价相对较高，面向特定领域的行业软件产品。但在一个产品的开发过程中投入精力去实现软件保护功能并非总能达到预期的效果，毕竟与软件保护及加密相关的功能的开发需要以一定的实践经验为基础，根据软件产品的具体特点，制定软件保护方案，并在软件开发的初期就着手保护方案的量身设计。
在目前众多的软件保护类产品中，智能密钥装置是被普遍使用的产品。智能密钥装置是一种带有处理器和存储器的小型硬件装置，它可通过计算机的数据通讯接口与计算机连接，具有控制软件运行和限制软件功能的功能。其内部存有私钥，可预置加密算法功能，同时也可后期自行定制部分算法功能。当为一个软件产品安装了智能密钥装置对其进行保护后，软件产品与智能密钥装置硬件就被绑定在一起，离开智能密钥装置软件就无法正常运行。智能密钥装置内置的私钥具有对外不可见性，与密钥相关的运算完全在装置内部运行，且智能密钥装置具有抗攻击的特性，安全性极高。
目前基于智能密钥装置对软件进行保护的方式主要有两种：
一是结合智能密钥装置生产商所提供的API接口，改造软件功能，在源代码中嵌入对智能密钥装置功能的访问，使自己的软件与锁中的数据或算法相绑定。在程序运行期间尽可能地使程序的重要模块脱离智能密钥装置后就无法正常运行，这样即使存放在硬盘上的程序文件及数据文件被复制了，只要智能密钥装置没被复制，那么软件运行时必然仍需要智能密钥装置的参与，因而软件也就无法被盗版。其缺点是：需要专业程序员来实施方案的开发，开发周期长，保护强度可控性低，强度受限于开发者的经验。
二是利用智能密钥装置生厂商所提供的工具软件直接对开发环境所生成的程序文件进行操作，从而使这个程序文件结合了保护功能模块，即外壳加密。外壳加密主要是指对一个已经由编译器所生成的含有指令码的程序文件的结构进行改造，使另一个或多个含有指令码的二进制文件片段能顺利地与这个文件相结合，形成一个新的程序文件。外壳加密的缺点是：同一外壳加密工具所保护的不同应用软件的破解过程存在相似性，被保护的内容会在计算机的内存中重现。应用代码与后期外壳加密工具插入的代码联系较为松散，理论上都可以进行分离并最终被破解。
所谓程序文件是指经编译后所生成的含有二进制指令代码的可执行的文件。
发明内容
本发明旨在提供一种软件版权保护的方法，此方法能够通过在程序文件的基础上以加入软件保护相关代码并结合智能密钥装置的方式解决上述软件版权保护存在的问题。
一种软件版权保护方法，在对程序文件实行保护的过程中修改程序文件，添加保护相关代码，生成受保护的程序文件；在执行受保护的程序文件的过程中，软件保护相关代码与智能密钥装置交互，依据交互结果决定执行状态。
对程序文件实行保护的过程包括如下操作：
1)处理程序文件；
2)加入保护相关代码；
3)修改程序文件中的入口点信息，使执行转向所述保护相关代码；
以上操作不分先后。
执行受保护的程序文件的过程包括如下操作：
1)加载受保护的程序文件，根据修改后的入口点信息，首先执行保护相关代码；
2)所述保护相关代码与智能密钥装置进行交互；
3)当交互结果为成功时，处理所述受保护的程序文件；当交互结果为失败时，系统报错并结束操作或执行受限操作。
所述处理可以是对程序文件进行加密或解密，而加密或解密是通过智能密钥装置完成的。所述处理也可以是对程序文件进行压缩或解压缩。
可以将受保护的程序文件传入所述智能密钥装置内进行加密或解密，其中，传入所述智能密钥装置的可以为整个程序文件，也可以是程序文件的一个或多个部分；也通过向智能密钥装置传入随机计算因子，获得密钥特征信息，利用所述密钥特征信息对程序文件进行加密或解密。
对程序文件实行保护的过程中的处理还可以是截取程序文件的部分函数，将其存储于智能密钥装置中。将所述截取的部分函数转换成智能密钥装置可处理的格式后，再存储于所述智能密钥装置中。
执行受保护的程序文件的过程中的处理是接收获取相应函数运行结果的请求，运行相应函数并返回运行结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种在程序文件基础上加入软件保护相关代码并结合硬件即智能密钥装置实现软件版权保护的方法，本发明对于软件开发商来说无需编写程序即可完成对已有程序文件的版权保护，操作简单，极大的缩短了软件版权保护方案实施的周期，同时本发明利用了智能密钥装置，提高了保护强度，最大程度上保护了软件开发商的利益。
附图说明
图1为对程序文件实行保护的原理图；
图2为还原程序文件N使其可用的原理图；
图3为对程序文件实行保护的流程图；
图4为还原程序文件N使其可用的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行更详细的描述。
图1为对程序文件实行保护的原理图。参照图1，其中程序文件d是未受到任何保护的能够正常运行的程序文件，这样的程序文件很容易被软件盗版者复制并且毫无限制的以低价出售，致使其所有权人的经济利益受到很大程度的侵害。为了保护程序文件d的版权不受侵害，采用本发明的保护方法进行处理。
从图1中可以看到工具文件T包含加密算法E、取密钥接口GK填充代码F和保护相关代码M。其中，加密算法E可以是3DES、AES等，用来加密程序文件d；利用取密钥接口GK能够与智能密钥装置L相关联，向智能密钥装置L传送随机计算因子S，智能密钥装置L通过其内置的算法f，利用随机计算因子S和密钥k得到密钥特征信息K，即K＝f(S，k)。
首先截取程序文件d的一个或几个重要函数得到不完整的程序文件A，将截取的函数H转换为智能密钥装置L可处理的格式得到转换后函数W，并将转换后函数W传入智能密钥装置L，工具文件T用填充代码F填充程序文件A不完整的部分得到程序文件B，再将程序文件B压缩生成压缩的程序文件C，然后工具文件T利用上述密钥特征信息K通过上述加密算法E将压缩的程序文件C加密成密文形式程序文件D，即D＝E(C，K)。再将上述保护相关代码M和随机计算因子S加入加密后的程序文件D的尾部，并修改程序文件的入口点相关信息得到程序文件N，这样就能实现当加载程序文件N时首先执行加入的保护相关代码M。程序文件的入口点可以是整个程序的入口点，也可以是程序文件的某个函数的入口点，且修改的入口点信息始终为明文形式。此时的程序文件N是受到保护的程序文件，不能被任意访问。至此工具文件T已经完成其工作。
在具体实现时，还可以将程序文件C或程序文件C的一个或多个部分发送到智能密钥装置L的内部进行加密，其原理同上所述。
图2为还原程序文件N使其可用的原理图。参照图2，保护相关代码M包含解密算法，利用此算法可以解密程序文件D；保护相关代码M中还包含取密钥特征信息接口，利用此接口可与智能密钥装置L相关联，向智能密钥装置L传送随机计算因子S，智能密钥装置L通过其内置的算法f，利用随机计算因子S和密钥k得到密钥特征信息K，即K＝f(S，k)。
保护相关代码M利用上述密钥特征信息K和解密算法M将程序文件D解密成程序文件C，即C＝M(D，K)，再将程序文件C解压缩成程序文件B，当程序文件B运行至截取函数的位置时，发送请求相应函数处理结果的信息，由智能密钥装置L运行存储在其中的相应函数，并将运行结果返回给程序文件B，程序文件B继续运行。
在具体实现时，可以将加密的程序文件D或程序文件D的一个或多个部分发送到智能密钥装置L内部进行解密。
上述还原程序文件N的过程是在计算机内存中进行的。
图3为对程序文件实行保护的流程图，参照图3和图1：
步骤301，开始操作；
步骤302，工具文件T读取程序d的信息；
步骤303，工具文件T判断程序文件d是否是可支持的文件类型，如果是可支持的文件类型则执行步骤304，如果不是可支持的文件类型则由工具文件T执行步骤315结束操作；
步骤304，截取程序文件d的一个或多个重要函数H得到不完整的程序文件A；
步骤305，工具文件T利用填充代码F填充程序文件A不完整的部分得到程序文件B；
步骤306，将一个或多个截取的函数H转换成智能密钥装置L可处理的格式得到转换后函数W，并将转换后函数W传入智能密钥装置L；
步骤307，将填充后的程序文件B压缩成程序文件C；
步骤308，工具文件T向智能密钥装置L传送随机计算因子S；
步骤309，在智能密钥装置L内，智能密钥装置L通过内置的算法f，利用随机计算因子S与密钥k运算得到密钥特征信息K；
步骤310，智能密钥装置L将密钥特征信息K返回给工具文件T；
步骤311，工具文件T读取程序文件C的内容；
步骤312，利用工具文件T内包含的加密算法E和密钥特征信息K加密程序文件C，得到程序文件D；
步骤313，工具文件T将保护相关代码M连接到加密后的程序文件D的尾部，并将随机计算因子S保存到程序文件D尾部；
步骤314，工具文件T修改程序文件的入口点相关信息，使其执行转向保护相关代码M得到程序文件N；
步骤315结束操作。
在具体实现时，也可以不执行步骤308～310和313，而是将程序文件C或程序文件C的一个或多个部分发送到智能密钥装置L中进行加密。
图4为还原程序文件N使其可用的流程图，参照图4和图2：
步骤401，开始操作；
步骤402，运行保护相关代码M；
步骤403，保护相关代码M调用智能密钥装置L验证用户身份；
步骤404，判断用户身份验证是否成功，如果验证失败，则执行步骤417提示错误或执行功能受限操作，之后执行步骤418由保护相关代码M结束操作，如果验证成功则执行步骤405；
步骤405，保护相关代码M将所保存的随机计算因子S传入智能密钥装置L，智能密钥装置L通过其内置的算法f，和随机计算因子S以及密钥k运算得到密钥特征信息K；
步骤406，智能密钥装置L将密钥特征信息K返回给保护相关代码M；
步骤407，保护相关代码M读取程序文件D的内容；
步骤408，保护相关代码M利用其包含的解密算法和密钥特征信息K解密程序文件D；
步骤409，判断解密是否成功，如果解密不成功则执行步骤417提示错误或执行功能受限操作，然后执行步骤418由保护相关代码M结束操作，如果解密成功，即获得程序文件C，则执行步骤410；
步骤410，解压缩程序文件C；
步骤411，判断解压缩是否成功，如果解压缩不成功则执行步骤417提示错误或执行功能受限操作，然后执行步骤418由保护相关代码M结束操作，如果解压缩成功，即获得程序文件B，则执行步骤412；
步骤412，运行解压缩后的程序文件B；
步骤413，当程序文件B运行至截取函数H的位置时，向智能密钥装置L发送相应函数运行结果的请求信息；
步骤414，判断发送信息是否成功，如果智能密钥装置L不存在或出现其他错误情况，则步骤417提示错误或执行功能受限操作，然后执行步骤418由保护相关代码M结束操作，如果信息发送成功，则执行步骤415；
步骤415，由智能密钥装置L运行存储在其中的相应函数，并将运行结果返回给程序文件B；
步骤416，程序文件B继续运行，当运行至另一处截取函数的位置时，重复步骤412～415；
步骤418，结束操作。
在具体实现时，也可以不执行步骤405～408，直接将加密的程序文件D或程序文件D的一部分或多个部分传入智能密钥装置L进行解密。
从上述实施方式中可以看到，若想对程序文件加解密必须存在两个前提条件，即加解密算法和密钥特征信息K，算法包含在工具文件T或保护相关代码M中，而密钥特征信息K是通过向智能密钥装置L传入随机的计算因子S，在硬件内通过与密钥k相关的算法f计算得到的，也就是说只有智能密钥装置L连接到计算机上才能对程序文件进行加解密，否则将不能完成本发明方法中所述的操作。同时密钥k参与加解密时并没有传出到设备外，只是通过传入随机计算因子S来获得密钥k的特征信息K，因此不会将密钥k暴露出来。这种结合智能密钥装置的保护方法使软件保护更安全。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，本发明不限于上述实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
Claims (11)
1.一种软件版权保护方法，其特征在于：在对程序文件实行保护的过程中修改程序文件，通过向智能密钥装置传入随机计算因子，获得密钥特征信息，添加保护相关代码，生成受保护的程序文件；在执行受保护的程序文件的过程中，软件保护相关代码与智能密钥装置交互，依据交互结果决定执行状态；
其中，所述对程序文件实行保护的过程包括以下操作：
1)处理程序文件；
2)加入保护相关代码；
3)修改程序文件中的入口点信息，使执行转向所述保护相关代码；
以上述操作不分先后；
其中所述处理程序文件的操作中包括对该程序文件的加密，并且该加密为通过智能密钥装置利用所述密钥特征信息完成；
所述执行对受保护的程序文件的过程包括如下操作：
1)加载受保护的程序文件，根据修改后的入口点信息，首先执行保护相关代码；
2)所述保护相关代码与智能密钥装置进行交互；
3)当交互结果为成功时，处理所述受保护的程序文件；当交互结果为失败时，系统报错并结束操作或执行受限操作；
其中，当交互结果为成功时，对所述受保护的程序文件的处理为包括对该受保护之程序文件的解密，且该解密为通过智能密钥装置完成。
2.如权利要求1所述的软件版权保护方法，其特征在于：将受保护的程序文件传入所述智能密钥装置内进行加密。
3.如权利要求1所述的软件版权保护方法，其特征在于：将受保护的程序文件传入所述智能密钥装置内进行解密。
4. 如权利要求2或3所述的软件版权保护方法，其特征在于：传入所述智能密钥装置的所受保护的程序文件为整个程序文件。
5. 如权利要求2或3所述的软件版权保护方法，其特征在于：传入所述智能密钥装置的所受保护的程序文件为程序文件的一个或多个部分。
6.如权利要求1所述的软件版权保护方法，其特征在于：通过向智能密钥装置传入随机计算因子，获得密钥特征信息，利用所述密钥特征信息对程序文件进行解密。
7.如权利要求1所述的软件版权保护方法，其特征在于：所述处理程序文件的操作中还包括对程序文件的压缩。
8.如权利要求7所述的软件版权保护方法，其特征在于：当交互结果为成功时，对受保护的程序文件之处理包括对程序文件的解压缩。
9.如权利要求1所述的软件版权保护方法，其特征在于：所述处理程序文件的操作中还包括截取程序文件的部分函数，将其存储于智能密钥装置中。
10.如权利要求9所述的软件版权保护方法，其特征在于：将所述截取的部分函数转换成智能密钥装置可处理的格式后，再存储于所述智能密钥装置中。
11.如权利要求9或10所述的软件版权保护方法，其特征在于：执行受保护的程序文件的过程中的处理还包括接收获取所述截取的部分函数中的相应函数的运行结果的请求，运行所述相应函数并返回运行结果。
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Owner name: FEITIAN TECHNOLOGIES CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: BEIJING FEITIAN CHENGXIN TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100085 Beijing city Haidian District Xueqing Road No. 9 Ebizal building B block 17 layer Patentee after: Feitian Technologies Co.,Ltd. Address before: 100083, Haidian District, Xueyuan Road, Beijing No. 40 research, 7A building, 5 floor Patentee before: FEITIAN TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 17th floor, building B, Huizhi building, No.9, Xueqing Road, Haidian District, Beijing 100085 Patentee after: Feitian Technologies Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 100085 17th floor, block B, Huizhi building, No.9 Xueqing Road, Haidian District, Beijing Patentee before: Feitian Technologies Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |