CN108062462B - 一种软件授权认证方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种软件授权认证方法及系统。该系统包括终端及与所述终端通信的加密芯片，所述加密芯片为单片机MSP430，将所述16组密钥及认证程序烧录到加密芯片上，并做熔断处理，防止读取修改芯片ROM上的信息。本发明在认证授权形式上采用加密芯片认证授权，但不采用第三方的加密认证芯片使用私有的信息摘要生成算法，破解者无法知道摘要算法；密钥被加密且分离保存，让破解者无法破解密钥；采用动态生成多个校验位，防止反汇编跳过认证检测，一旦检测到有跳过检查的行为，将通知认证芯片开启自销毁模式；可以有效的解决软件授权问题，采用此授权认证方法，能有效防止别人破解，且成本低，部署方便。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种软件授权认证方法及系统。
背景技术
目前涉及软件认证方法主要有两种方案，一种是基于被授权设备与授权方的服务器进行通信校验，例如发明专利公开号：CN106599626A；另一种是基于第三方加密芯片的认证，例如通过DS2432、ATSHA204等芯片来认证是否授权，例如发明专利公开号:CN103679037B/CN106326726A。
现有方案的技术缺陷:第一种需要服务器的配合，如果在一些安全要求比较高的场景里，不允许被授权设备与外部授权服务器通信，那就没办法使用这个方案，即使在内部部署一台认证服务器，也需要支付高昂的费用，这时就需要考虑第二个方案，即使用第三方的加密芯片来认证是否授权，授权方先在这个加密芯片中写入自己的密钥，并做熔断处理，让外部无法读取这些密钥。当提供需要保护的软件给客户时，连同加密芯片一起提供给客户，客户在使用软件时，软件内部通过与加密芯片通信获取摘要信息来验证是否授权。但是该方案可能会被破解，第三方提供的通用加密芯片一般都提供了相关的摘要生成算法，破解的难度也会降低一些，比如通过反汇编，修改程序跳过认证结果检测，或者通过反汇编找出密钥，在驱动层结合摘要算法实现一个模拟设备，那么这种验证方式也会失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种软件授权认证方法，该方法能有效防止破解，且成本低，部署方便。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种软件授权认证方法，包括终端及与所述终端通信的加密芯片，所述终端认证方法包括：
终端启动软件时发送认证初始化信息，并请求加密随机数密文；
接收加密随机数密文并解密出加密随机数，且通过License解密和密钥解密的信息算出16组密钥，同时随机发送生成的一组密钥ID；
随机生成终端随机数，利用非对称加密算法将所述终端随机数生成终端随机数密文并发送；
将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成终端摘要；
接收返回的加密摘要并和终端摘要进行比较，如果相同，则认证通过；
所述加密芯片认证方法包括：
加密芯片根据认证初始化信息，检测当前时间是否在有效日期内，如果在有效日期内，则生成加密随机数密文，并发送给终端；
接收终端随机数密文，并解密出终端随机数，应答加密芯片状态，并等待终端发送密钥ID；
将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成加密摘要，并返给终端；
接收请求并返回部分核心数据密文，认证结束。
本发明的有益效果是：
1、本发明在认证授权形式上采用加密芯片认证授权，但不采用第三方的加密认证芯片使用私有的信息摘要生成算法，破解者无法知道摘要算法；
2、密钥被加密且分离保存，让破解者无法破解密钥；
3、采用动态生成多个校验位，防止反汇编跳过认证检测，一旦检测到有跳过检查的行为，将通知认证芯片开启自销毁模式；
4、通信中的部分数据通过加密传送，防止用户在驱动层劫取明文信息；
5、提供时效检查，当软件超过使用期限，将禁止其使用；
6、可以有效的解决软件授权问题，特别是在嵌入设备上，当授权方需要给被授方提供软件或者核心算法时，为了防止被非法使用，采用此授权认证方法，能有效防止别人破解，且成本低，部署方便。
进一步，所述终端认证方法还包括：
认证通过时，获取部分核心数据密文，解密生成完整的核心参数；
软件中随机开启若干个任意认证检测点，当任意认证检测点未通过检测时，则发送加密自销毁信息；当认证检测点通过时，则认为软件未被破解，可正常使用；
所述加密芯片认证方法还包括：当接收到自销毁信息时，开启销毁模式，删除关键数据，使加密芯片认证程序和软件无法正常工作。
采用上述进一步方案的有益效果是：防止软件被破解，当发现软件被破解时，销毁加密芯片中的关键数据，使加密芯片认证程序和软件无法正常工作，确保了软件的安全实用。
另外，本发明还提供了一种软件授权认证系统，所述系统包括加密芯片以及和所述加密芯片通信的终端；
所述终端包括；
认证初始化模块，用于启动软件时发送认证初始化信息，并请求加密随机数密文；
License/密钥解密模块，用于接收加密随机数密文并解密出加密随机数，且通过License解密和密钥解密的信息算出16组密钥，同时随机发送生成的一组密钥ID；
随机数密文加密解密模块，随机生成终端随机数，利用非对称加密算法将所述终端随机数生成终端随机数密文并发送；
摘要生成算法模块，用于将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成终端摘要；
认证模块，用于接收返回的加密摘要并和终端摘要进行比较，如果相同，则认证通过；
所述加密芯片包括：
有效期检测模块，用于根据认证初始化信息，检测当前时间是否在有效日期内，如果在有效日期内，则生成加密随机数密文，并发送给终端；
随机数密文加密解密模块，接收终端随机数密文，并解密出终端随机数。摘要生成算法模块，将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成加密摘要，并返给终端；
认证结束模块，用于接收请求并返回部分核心数据密文，认证结束。
本发明有益效果：可以有效的解决软件授权问题，特别是在嵌入设备上，当授权方需要给被授方提供软件或者核心算法时，为了防止被非法使用，采用此授权方案，能有效防止别人破解，且成本低，部署方便。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述终端还包括；
核心参数模块，用于获取部分核心数据密文，解密生成完整的核心参数；
防破解模块，软件中随机开启若干个任意认证检测点，当任意认证检测点未通过检测时，则发送加密自销毁信息；当认证检测点通过时，则认为软件未被破解，可正常使用；
所述加密芯片还包括；
自销毁模块，用于接收到自销毁信息时，开启销毁模式，删除关键数据，使加密芯片认证程序和核心软件无法正常工作。
进一步，所述加密芯片存储有16组密钥及认证程序；
所述认证程序包括：通过gpio与终端通信、时效检测、动态生成用于摘要的随机数返回给终端，将终端随机数、加密随机数与指定ID的密钥一起生成摘要返给终端，返回部分算法数据密文，非法破解操作引起的自销毁。
进一步，所述加密芯片为单片机MSP430，将所述16组密钥及认证程序烧录到加密芯片上，并做熔断处理，防止读取修改芯片ROM上的信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用单片机作为加密芯片更安全，使用私有的信息摘要生成算法，破解者无法知道摘要算法。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明系统原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1所示，为了解决现有技术中软件在授权认证过程中出现的问题:1、避免使用服务器认证；2、第三方加密芯片认证易被破解。本发明提供了一种软件授权认证方法，包括终端及与所述终端通信的加密芯片，所述终端认证方法包括：
终端启动软件时发送认证初始化信息并请求加密随机数密文；
接收加密随机数密文并解密出加密随机数，且通过License解密和密钥解密的信息算出16组密钥，同时随机发送生成的一组密钥ID；其中16组密钥互不相同，每组密钥抽取一半通过非对称加密生成license文件,剩下的另一半密钥也通过加密，把密文写入到软件中，即密钥是采用分离式保存且都经过加密；
随机生成终端随机数，利用非对称加密算法将所述终端随机数生成终端随机数密文并发送；
将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成终端摘要；
接收返回的加密摘要并和终端摘要进行比较，如果相同，则认证通过，并请求返回部分核心参数；
获取部分核心数据密文，解密生成完整的核心参数；
软件中随机开启若干个任意认证检测点，当任意认证检测点未通过检测时，说明使用者对软件进行了破解，跳过了前面的芯片授权认证检查，则发送加密自销毁信息；当认证检测点通过时，则认为软件未被破解。
本发明中可以随机开启50个反破解检测点(代码中可设定很多反破解检查点，比如共500个检测点，但具体是哪些检查点生效，是随机动态开启的，防止反汇编破解前面的认证检测)、当检查有破解的情况时，通知从机侧自销毁。
这里的随机开启50个反破解检查点即：在软件中预置500个检查点，默认都是开启检查且未认通过，当认证成功时，随机关闭450个检查，且50个检查点开启认证通过。当有人试图反汇编跳过认证或者修改认证标示时，那么程序在运行时，将会在随机50个检查点出现问题，破解者无法查出50个检查点的位置，一旦某个检查点被触发，认证模块将进入自销毁逻辑。
所述加密芯片认证方法包括：
加密芯片根据认证初始化信息，检测当前时间是否在有效日期内，如果在有效日期内，则生成加密随机数密文，并发送给终端；
接收终端随机数密文，并解密出终端随机数，且将解密后的终端随机数返给终端；
将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成加密摘要，并返给终端；
接收请求并返回部分核心数据密文，认证结束；
当接收到自销毁信息时，开启销毁模式，删除关键数据，使加密芯片认证程序和软件都无法正常工作。
实施例2
如图2所示，本发明还提供了一种软件授权认证系统，所述系统包括加密芯片以及和所述加密芯片通信的终端；
所述终端包括；
认证初始化模块，用于启动软件时发送认证初始化信息并请求加密随机数密文；
License/密钥解密模块，用于接收加密随机数密文并解密出加密随机数，且通过License解密和密钥解密的信息算出16组密钥，同时随机发送生成的一组密钥ID；
随机数密文加密解密模块，随机生成终端随机数，利用非对称加密算法将所述终端随机数生成终端随机数密文并发送；
摘要生成算法模块，用于将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成终端摘要；
认证模块，用于接收返回的加密摘要并和终端摘要进行比较，如果相同，则认证通过，并请求返回部分核心参数；
核心参数模块，用于获取部分核心数据密文，解密生成完整的核心参数；
防破解模块，软件中随机开启若干个任意认证检测点，当任意认证检测点未通过检测时，说明使用者对软件进行了破解，跳过了前面的芯片授权认证检查，则发送加密自销毁信息；当认证检测点通过时，则认证成功；
所述加密芯片包括：
有效期检测模块，用于根据认证初始化信息，检测当前时间是否在有效日期内，如果在有效日期内，则生成加密随机数密文，并发送给终端；
随机数密文加密解密模块，接收终端随机数密文，并解密出终端随机数；
摘要生成算法模块，将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成加密摘要，并返给终端；
认证结束模块，用于接收请求并返回部分核心数据密文，认证结束；
自销毁模块，用于接收到自销毁信息时，开启销毁模式，删除关键数据，使加密芯片认证程序和软件无法正常工作。
所述加密芯片为单片机MSP430，将所述16组密钥及认证程序烧录到加密芯片上，并做熔断处理，防止读取修改芯片ROM上的信息。所述加密芯片存储有16组密钥及认证程序；所述认证程序包括：通过gpio与终端通信、时效检测、动态生成用于摘要的随机数返回给终端，将终端随机数、加密随机数与指定ID的密钥一起生成摘要返给终端，返回部分算法数据密文，非法破解操作引起的自销毁。本发明的有益效果是：
1、本发明在认证授权形式上采用加密芯片认证授权，但不采用第三方的加密认证芯片使用私有的信息摘要生成算法，破解者无法知道摘要算法；
2、密钥被加密且分离保存，让破解者无法破解密钥；
3、采用动态生成多个校验位，防止反汇编跳过认证检测，一旦检测到有跳过检查的行为，将通知认证芯片开启自销毁模式；
4、通信中的部分数据通过加密传送防止用户在驱动层劫取明文信息；
5、提供时效检查，当核心软件模块超过使用期限，将禁止其使用；
6、可以有效的解决软件授权问题，特别是在嵌入设备上，当授权方需要给被授方提供软件或者核心算法时，为了防止被非法使用，采用此授权方案，能有效防止别人破解，且成本低，部署方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种软件授权认证方法，其特征在于，包括终端及与所述终端通信的加密芯片，所述终端认证方法包括：
终端启动软件时发送认证初始化信息，并请求加密随机数密文；
接收加密随机数密文并解密出加密随机数，且通过License解密和密钥解密的信息算出16组密钥，同时随机发送生成的一组密钥ID；
随机生成终端随机数，利用非对称加密算法将所述终端随机数生成终端随机数密文并发送；
将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成终端摘要；
接收返回的加密摘要并和终端摘要进行比较，如果相同，则认证通过；
所述加密芯片认证方法包括：
加密芯片根据认证初始化信息，检测当前时间是否在有效日期内，如果在有效日期内，则生成加密随机数密文，并发送给终端；
接收终端随机数密文，并解密出终端随机数，应答加密芯片状态，并等待终端发送密钥ID；
将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成加密摘要，并返给终端；
接收请求并返回部分核心数据密文，认证结束。
2.根据权利要求1所述的软件授权认证方法，其特征在于，所述终端认证方法还包括：
认证通过时，获取部分核心数据密文，解密生成完整的核心参数；
软件中随机开启若干个任意认证检测点，当任意认证检测点未通过检测时，则发送加密自销毁信息；当认证检测点通过时，则认为软件未被破解，可正常使用；
所述加密芯片认证方法还包括：当接收到自销毁信息时，开启销毁模式，删除关键数据，使加密芯片认证程序和软件无法正常工作。
3.一种软件授权认证系统，其特征在于，所述系统包括加密芯片以及和所述加密芯片通信的终端；
所述终端包括；
认证初始化模块，用于启动软件时发送认证初始化信息，并请求加密随机数密文；
License/密钥解密模块，用于接收加密随机数密文并解密出加密随机数，且通过License解密和密钥解密的信息算出16组密钥，同时随机发送生成的一组密钥ID；
随机数密文加密解密模块，随机生成终端随机数，利用非对称加密算法将所述终端随机数生成终端随机数密文并发送；
摘要生成算法模块，用于将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成终端摘要；
认证模块，用于接收返回的加密摘要并和终端摘要进行比较，如果相同，则认证通过；
所述加密芯片包括：
有效期检测模块，用于根据认证初始化信息，检测当前时间是否在有效日期内，如果在有效日期内，则生成加密随机数密文，并发送给终端；
随机数密文加密解密模块，接收终端随机数密文，并解密出终端随机数；摘要生成算法模块，将所述密钥ID所对应的该组密钥、终端随机数以及加密随机数一起生成加密摘要，并返给终端；
认证结束模块，用于接收请求并返回部分核心数据密文，认证结束。
4.根据权利要求3所述的软件授权认证系统，其特征在于，
所述终端还包括包括；
核心参数模块，用于获取部分核心数据密文，解密生成完整的核心参数；
防破解模块，软件中随机开启若干个任意认证检测点，当任意认证检测点未通过检测时，则发送加密自销毁信息；当认证检测点通过时，则认为软件未被破解，可正常使用；
所述加密芯片还包括；
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5.根据权利要求3所述的软件授权认证系统，其特征在于，所述加密芯片存储有16组密钥及认证程序；
所述认证程序包括：通过gpio与终端通信、时效检测、动态生成用于摘要的随机数返回给终端，将终端随机数、加密随机数与指定ID的密钥一起生成摘要返给终端，返回部分算法数据密文，非法破解操作引起的自销毁。
6.根据权利要求5所述的软件授权认证系统，其特征在于，所述加密芯片为单片机MSP430，将所述16组密钥及认证程序烧录到加密芯片上，并做熔断处理，防止读取修改芯片ROM上的信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231120 Address after: 610000 building 2-1, Tianfu Haichuang Park, No. 619, Jicui Road, Xinglong Street, Tianfu new area, Chengdu, Sichuan Patentee after: Sichuan Yujian Technology Co.,Ltd. Address before: Room 504, building 6, Zone D, Tianfu Software Park, no.216, shijicheng South Road, high tech Zone, Chengdu, Sichuan 610000 Patentee before: CHENGDU XINEDGE TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right |