CN1514375A

CN1514375A - 一种软件保护方法

Info

Publication number: CN1514375A
Application number: CNA03139924XA
Authority: CN
Inventors: 蒋正华; 尹立东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2003-07-21
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2023-07-21
Also published as: CN1199110C

Abstract

本发明公开了一种基于机器特征的软件保护方法，该方法利用机器特征码唯一的性质，求出机器的总特征值Φ，基于此总特征值Φ和依被保护软件指定的参数S，运用加密算法G，进行加密运算，生成与总特征值Φ和参数S唯一对应的密钥K，该密钥K就是被保护软件的合法使用的证书。本发明提出的保护方法保护效果好，被保护的软件可以随意复制，获取授权后便可使用。

Description

一种软件保护方法

技术领域

本发明涉及软件保护方法，尤其是基于机器特征码的软件保护方法。

背景技术

为了保护软件产品的知识产权，打击盗版，软件厂商对软件产品通常进行加密处理，使非法用户不能使用其产品。根据检索，目前对软件产品进行加密保护的方法主要有以下几种，软盘加密法、插盘加密法、软件狗加密法、密码加密法和隐含代码加密法等，从目前使用的情况来看保护效果都不太理想。中国专利98124924.8公开了一种计算机软件的反馈式版权确认的防盗版加密方法。该方法主要步骤是程序输出软件程序编号a₀，参数数据b₀，抽取随机数据C₀，并将这些数据反馈给软件公司，软件公司检验编号a₀是否登记过，如没有登记过，则利用程序编号a₀计算出参数数据b₁，并与用户提供的参数数据b₀进行比较，如一致，则用户和和软件公司分别用随机参数C₀和程序编号a₀计算出密匙数据d₀和d₁，并比较是否一致，如一致，软件安装成功，如不一致，则中断操作。

上述软件加密方法的主要目的是防止非法拷贝和使用，存在下列缺陷：

1.软件公司需购置数据库存放和维护程序编号a₀，生成了经营成本，并且软件公司的数据库有被盗的可能性，它们一旦被窃取，被保护的软件就得不到保护；

2.为防止非法拷贝，采用更改机器硬件结构或增加输出功能的方式，不现实，且难度大，实际上，硬件在出厂时，其结构、性能和参数都已设定，软件加密时要改变其设定功能或结构是非常困难的；

3.制作的钥匙软盘在传递过程中，易丢失或被复制，因而，该方生成的钥匙既不方便，也不安全。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种基于机器特征码和预设参数的、用纯软件技术实现的、对硬件无任何要求的软件保护方法。

众所周知，任何一台机器，如：个人电脑、移动PC、Palm、PDA、小、中、大、巨型计算机、PC服务器等都是由许多部件组成的，如：主板、cpu、网卡等，每一个部件都有特征码(如产品序列号等)，且各部件的特征码都是唯一的。设计算机有n个部件，部件1的特征码为X₁，部件2的特征码为X₂，部件n的特征码是Xn，F是机器总特征值的合成函数，则由特征码X₁、X₂……、Xn作为函数F的变量，可求出机器的总特征值Φ₁，Φ₁＝F(X₁、X₂……、Xn)。基于此特征值Φ₁和依被保护软件指定的参数S₁，运用加密算法G，进行加密运算，生成与特征值Φ₁和参数S₁唯一对应的密钥K₁，K₁＝G(Φ₁，S₁)，该密钥K₁就是被保护软件合法使用的证书。

证书的认证过程是一逆向过程，将证书/密钥K₂输入计算机后，依加密算法的逆算法G^-1，将K₂分解成参数S₂和特征值Φ₂，当S₂＝S₁，Φ₂＝Φ₁时，再根据函数F的逆运算F^-1(Φ₂)，求出X¹、X²……、Xⁿ，并且，被保护软件再次自动读取运行该软件的机器的各部件的特征值X₁、X₂……、Xn，当X¹＝X₁，且X²＝X₂，……，且Xⁿ＝Xn时，确认用户为合法用户。否则，授权程序中断，确认用户为非法用户。从而，达到有效保护软件之目的。

本发明提出的软件保护方法是利用机器特征码的确认来实现软件的保护，所述的机器特征码确认过程包括下列步骤：

a、软件加密公司在被保护的软件上安装读取、合成、分解及校验机器特征码的程序A，并设定指定参数S₁；

b、用户首次运行被保护软件时，程序A自动读取n个机器特征码X₁、X₂……、Xn，F是机器总特征码生成函数，以机器特征码X₁、X₂……、Xn作为函数F的变量计算出机器总特征值Φ₁，Φ₁＝F(X₁、X₂……、Xn)，将机器特征值Φ₁发送给软件加密公司，并将Φ₁保存在指定的文件中；

c、软件加密公司将得到的总特征值Φ₁与被保护软件指定的参数S₁，运用算法G，进行加密运算，得到与总特征值Φ₁及参数S₁唯一匹配的密钥/证书K₁，K₁＝G(Φ₁、S₁)，并将该密钥/证书K₁反馈给用户；

d、被保护软件首次运行时，用户输入密钥/证书K₂后，程序A通过加密运算的逆运算G^-1，将K₂分解，得到特征值Φ₂和参数S₂，比较S₂、S₁值，当S₂＝S₁时，授权步骤继续进行，当S₂≠S₁时，确认步骤中断；

e、程序A将特征值Φ₂依函数F的逆运算F^-1，进行运算，得到机器的特征码X¹、X²……、Xⁿ；

f、程序A自动读取运行该被保护软件的机器各部件的特征码X₁、X₂……、Xn，并比较X值，当X¹＝X₁，X₂＝X₂、……Xⁿ＝Xn时，确认用户为合法用户。

在步骤d中，也可以从指定的文件中取出Φ₁，再对Φ₂、Φ₁进行比较，当Φ₂＝Φ₁，S₂＝S₁同时成立时，授权步骤继续，否则，授权步骤中断。

本发明提出的软件保护方法与现有技术相比具有下列优点：

(一)安全可靠

加密基于机器特征码，由于特征码是唯一的，因而，为被保护软件制作的密钥/证书也是唯一的，每台机器唯一对应于一个证书，用于机器A的证书不能用在机器B，同样，用于机器B的证书也不能用于机器A。因而，密钥/证书无需保密，可以公开，不存在证书泄密的问题。但被保护的软件不会因证书的泄露而受到非法使用。经本方法加密的软件是安全的，软件的保护是可靠的；

(二)零成本

不需要对机器内的任何硬件或软件做任何更改、变动或增加，也无需添加任何设备或购买任何支撑软件，其成本为零；

(三)简单方便

一方面，由于密钥/证书可公开，因而，其传递、保管均无特殊要求，可用任何方式、任何手段来传递、保管证书，证书的传递、保管方便；另一方面，用户得到证书后，输入证书号即可，没有复杂的过程，并且一次授权，终身可用；

(四)证书制作算法破译困难

软件保护的最大敌人就是破译用于保护软件的加密算法。用大量的数据、运行高速的计算机，输入证书/密钥进行分析，以便找出加密的算法，这是破密的常用办法。本发明所生产的证书基于机器各部的特征值的总运算，每台机器都有不同的特征值，这些特征值是不输出的，也就是说，它们是不可见的，破译者无法得到每台机器的各部件的特征值，也就无法找到机器总特征值生成的规律，即函数F难以破译，在不知F的情况下，要破译加密算法G，就难上加难。并且，一方面，每台机器的特征值不一样，另一方面，每天都有大量的机器在投入使用，故任何人都无法收集全球所有机器的总特征值，换句话说，要收集全所有证书号来分析，找出规律，再破译出加密算法来，几乎是不可能的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明，其中：

图1是被保护软件与本发明证书管理程序A及指定参数S整合的原理方框图；

图2是证书生成与传递原理方框图；

图3是证书验证的原理图方框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明被保护软件加密时，依下列步骤进行：

首先在被保护的软件上设置读取、合成、分解及校验机器特征码的程序A。程序A执行时，完成自动读取机器特征码、依函数F计算总特征值Φ、校验证书等功能。同时设置指定参数S₁，指定参数S₁可以单纯的数字、符号、字符串或一段程序；指定参数S₁可以经加密处理，也可以不经加密处理。指定参数S₁与保护软件融为一体，生成待授权的保护软件，并交给用户。

如图2所示，本发明按以下步骤为保护软件进行授权，生成授权：

a、用户安装被保护软件时，程序A自动读取n个机器特征码X₁、X₂……、Xn，并以这些特征码作为函数F的变量计算出特征值Φ₁并保存，Φ₁＝F(X₁、X₂……、Xn)，用户可以通过电子邮件、电话、传真等方式将总特征值Φ₁发送给软件加密公司；

b、软件加密公司将得到的特征值Φ₁与被保护软件指定的参数S₁作为算法G的变量，依算法G，进行加密运算，得到对应于总特征Φ₁与参数S₁的密钥/证书K₁，K₁＝G(Φ₁，S₁)，将密钥/证书K₁反馈给用户。

如图3所示，用户运行被保护软件时，按如下步骤进行证书认证，即完成授权：

c、证书未曾输入过，则输入证书K₂，用户输入密钥/证书K₂后，程序A通过加密运算的逆运算G^-1，将K₂分解，得到特征值Φ₂和参数S₂；

d、比较S₂和S₁的值，当S₂＝S₁时，授权步骤继续进行，当S₂≠S₁时，确认用户为非法用户，证书认证步骤中断；

e、程序A将计算总特征值Φ的函数F的逆运算F^-1作用于Φ₂，得到机器各部件的特征码X¹、X²……、Xⁿ；

f、程序A再次自动读取运行机器各部件的特征码X₁、X₂……、Xn，并比较X值，当X¹＝X₁，X²＝X₂，……Xⁿ＝Xn时，确认用户为合法用户，授权/认证完成。

在步骤d中，也可以取出Φ₁，然后对Φ₂、Φ₁值进行比较，当Φ₂＝Φ₁，S₂＝S₁同时成立时，授权步骤继续，否则步骤中断。

在本发明的具体实施例中，机器的特征码可以取机器的序列号，特征码的数量n可以取多个，也可以取1个，可以在硬盘、CPU、主机等部件中任意选取。程序指定的参数S₁可以是一串字符、一串数字或一段程序，可以是明码，也可以是加密后的非明码。

在本发明的另一实施例中，软件认证解密步骤可以稍稍做些变化，具体步骤如下：

c、保护软件首次调用时，用户输入密钥/证书K₂后，程序A通过加密运算G的逆运算G^-1，将K₂分解，得到特征值Φ₂和参数S₂；

d、比较S₁和S₂的值，当S₂＝S₁时，授权步骤继续进行，当S₂≠S₁时，确认用户为非法用户，步骤中断；

e、程序A再次自动读取机器特征X₁ ^/、X₂ ^/……、Xn^/，以这些特征码作为函数F的变量，计算出特征值Φ₁ ^/，Φ₁ ^/＝F(X₁ ^/、X₂ ^/……、Xn^/)，并将特征值Φ₁ ^/与步骤c得到的Φ₂值进行比较；

f、当Φ₁ ^/＝Φ₂时，确认用户为合法用户，授权完成；当Φ₁ ^/≠Φ₂时，确认用户为非法用户，程序中断。

本发明利用基于机器特征的加密和解密技术，不仅从根本上解决了软件被盗用的问题，而且不怕非法复制，方便，成本低。

在本发明的构思下还可以有多种变化，这些变化都应落在本发明的权利保护范围内。

Claims

1.一种软件保护方法，其特征在于：利用机器特征的确认来实现软件的保护，所述的方法包括下列步骤：

a、软件加密公司在被保护的软件上安装读取、合成、分解及校验机器特征码的程序A，并设置指定参数S₁；

b、用户安装被保护软件时，程序A自动读取n个机器特征码X₁、X₂……、Xn，F是机器总特征码生成函数，以机器特征码X₁、X₂……、Xn作为函数F的变量，计算出机器总特征值Φ₁，Φ₁＝F(X₁、X₂……、Xn)，并将总机器特征值Φ₁发送给软件加密公司；

c、软件加密公司将得到的总特征值Φ₁与指定的参数S₁，运用算法G，进行加密运算，得到与Φ₁及参数S₁唯一匹配的密钥/证书K₁，K₁＝G(Φ₁、S₁)，将密钥/证书K₁反馈给用户；

d、被保护的软件运行时，用户输入密钥/证书K₂后，程序A通过加密运算的逆运算G^-1，将K₂分解，得到特征值Φ₂和参数S₂，比较S₂、S₁，当S₂＝S₁时，授权步骤继续进行，否则，当S₂≠S₁时，步骤中断；

e、程序A依函数F的逆运算F^-1(Φ₂)，得到机器特征码X¹、X²……、Xⁿ；

f、程序A再次自动读取运行被保护软件的机器之各部件的特征值X₁、X₂……、Xn，并将这些特征值与由F^-1分解出来的特征值X¹、X²……、Xⁿ逐一比较，当X¹＝X¹，X²＝X₂，……且Xⁿ＝Xn时，确认用户为合法用户。

2、如权利要求1所述的软件保护方法，其特征在于：指定参数S₁设为空值，仅根据机器的特征码加密制密钥/证书。

3、如权利要求1所述的软件保护方法，其特征在于：所述的机器特征值n取一个。

4、如权利要求1或3所述的软件保护方法，其特征在于：所述的机器特征码是机器的序列号。

5、如权利要求1所述的软件保护方法，其特征在于：步骤d中除比较参数S₁、S₂外，还比较Φ₂与Φ₁，当Φ₂＝Φ₁，S₁＝S₂同时成立时，授权步骤继续，否则步骤中断。

6.如权利要求1所述的软件保护方法，其特征在于：所述的指定参数S₁被加密处理。