JP2001318786A - プログラム構築方法及びそのプログラムの実行方法 - Google Patents

プログラム構築方法及びそのプログラムの実行方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソフトウェアデバッガによる動的なソフトウ
ェア解析を不可能にすることが可能なプログラム構築方
法を提供する。 【解決手段】 プログラム１０は暗号化コード１１，１
３，１５と、暗号化コード１２，１４，１６の解除コー
ド１２ａ，１４ａ，１６ａと、復号処理コード３０とを
含んでおり、プログラム２０は暗号化コード１２，１
４，１６と、暗号化コード１１，１３，１５の解除コー
ド１１ａ，１３ａ，１５ａと、復号処理コード３１とを
含んでいる。暗号化コード１１〜１６はそれぞれ任意の
処理コードを暗号化したコードであり、どれも復号処理
コード３０及び復号処理コード３１で復号しなければ元
の処理を行う処理コードに戻らない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプログラム構築方法
及びそのプログラムの実行方法に関し、特にソフトウェ
アの動的な解析を阻止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ソフトウェアに関する不正利用へ
の対抗技術としては、例えば「逆解析や改変からソフト
を守る−タンパレジスタントソフトウェア技術−」（１
９９８年１月、日経エレクトロニクス通巻７０６号，ｐ
ｐ．２０９〜２２０）に記載されているように、第三者
が秘密性の高いプログラムを解析し、不正利用すること
を防ぐために用いられている。
【０００３】その中でも、実行中のプログラムに対して
ソフトウェアデバッガ等を用いることによって接触し、
プログラムを一文ずつ実行させて、その挙動を調べるや
りかたは、完全な回避方法のない強力な解析手段であ
る。
【０００４】上記の文献に記載されている不正利用への
対抗技術における動的な解析への対抗手段について説明
する。その構成を図８に示す。この図８において、プロ
グラム１０，２０は不正利用への対抗技術を適用して保
護するべきプログラムであり、プログラム６０は不正利
用への対抗技術のために用意した監視プログラムであ
る。尚、プログラム１０，２０，６０は自分自身の改ざ
んを検出する改ざん検出コード３２をそれぞれ含んでい
る。
【０００５】これらの認証について説明する。プログラ
ム１０とプログラム６０とはディジタル署名による通信
プロトコルによって互いの改ざん検出コード３２を認証
する。その際、改ざん検出コード３２が壊れたり、改ざ
んされている場合にはそこで処理を終了する。
【０００６】プログラム２０とプログラム６０とはディ
ジタル署名による通信プロトコルによって互いの改ざん
検出コード３３を認証する。その際、改ざん検出コード
３２が壊れたり、改ざんされている場合にはそこで処理
を終了する。
【０００７】これらの方法によって、改ざん検出コード
３２が動的な解析を検出した場合には処理を中断するこ
とができる。また、２つの組と相互に認証を行うこと
で、通信プロトコルのメッセージを模倣してなりすます
第三者のプログラムにも対応することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のソフト
ウェアに関する不正利用への対抗技術では、ソフトウェ
アデバッガによる解析でトレースのみを行っている場
合、改ざん検出コードがプログラムの改ざんを検出する
のみであるので、デバッガ側がプログラムのどこかを改
ざんしなくてはその改ざんを検出することができないと
いう問題がある。
【０００９】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、ソフトウェアデバッガによる動的なソフトウェア
解析を不可能にすることができるプログラム構築方法及
びそのプログラムの実行方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によるプログラム
構築方法は、各々対応する処理コードを暗号化した暗号
化コードをその実行時に相互に解除する第１及び第２の
プログラムで構築している。
【００１１】本発明によるプログラム実行方法は、第１
及び第２のプログラムの実行時に前記第１及び第２のプ
ログラム各々に対応する処理コードを暗号化した暗号化
コードを相互に解除するようにしている。
【００１２】すなわち、本発明のプログラム構築方法
は、２つのプログラムがそれぞれ暗号化したプログラム
コードを持ち、実行時に暗号化したプログラムコードを
相互に解除していくことで、ソフトウェアデバッガによ
るプログラムの動的な解析を妨ぐことができるように構
築している。
【００１３】より具体的に、本発明のプログラム構築方
法では、第１のプログラムが全体の処理動作において奇
数の順序で実行される暗号化コードを含み、第２のプロ
グラムが全体の処理動作において偶数の順序で実行され
る暗号化コードを含んでいる。第１及び第２のプログラ
ムにおいては各々の暗号化コードを互いに交互に実行す
るように組まれている。暗号化コードはどれも第１及び
第２のプログラムの両方で復号しないと元のコードに戻
らないようにしておく。
【００１４】第１及び第２のプログラムは起動される
と、まず１番目の暗号化コードを復号し、第１のプログ
ラムはその復号されたコードを実行する。次に、第１及
び第２のプログラムは２番目の暗号化コードを復号し、
第２のプログラムはその復号されたコードを実行する。
【００１５】上記の処理を繰り返すことで、ソフトウェ
アデバッガによって第１のプログラムに動的な解析が行
われた場合、暗号化コードが完全に復号されなくなり、
それを実行しようとした第２のプログラムは不正なコー
ドを実行したことによって終了し、以後の暗号化コード
が完全に復号されなくなった第１のプログラムも終了す
ることになる。
【００１６】本発明では、ソフトウェアデバッガが起動
しているひとつのプログラムしか解析することができな
い点と、動的な解析が通常にプログラムが実行されるよ
りも時間がかかるという点の２つの特徴を利用してい
る。これによって、不正な動的解析を妨げる構造が可能
となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による
プログラムの構造を示す図である。図１において、プロ
グラム１０は暗号化コード１１，１３，１５と、暗号化
コード１２，１４，１６の解除コード１２ａ，１４ａ，
１６ａと、復号処理コード３０とを含んでおり、プログ
ラム２０は暗号化コード１２，１４，１６と、暗号化コ
ード１１，１３，１５の解除コード１１ａ，１３ａ，１
５ａと、復号処理コード３１とを含んでいる。
【００１８】図２は図１の暗号化をする前のプログラム
を示す図である。図２において、暗号化コード１１〜１
６はそれぞれ任意の処理コード１〜６を暗号化したコー
ドであり、どれも復号処理コード３０及び復号処理コー
ド３１で復号しなければ元の処理を行う処理コード１〜
６に戻らない。
【００１９】その場合、復号処理コード３０は解除コー
ド１２ａ，１４ａ，１６ａでプログラム２０の暗号化コ
ード１２，１４，１６の解除を行い、復号処理コード３
１は解除コード１１ａ，１３ａ，１５ａでプログラム１
０の暗号化コード１１，１３，１５の解除を行う。
【００２０】図３は図１のプログラムが実行される順番
を示す図である。図３においては、プログラム１０，２
０で時間的にそれぞれ暗号化コード１１，１２，１３，
１４，１５，１６の順番で実行するように構成されてい
ることを示している。
【００２１】異なるプログラムにおいて順番に実行され
る暗号化コードを構築するには、システムタイマ等の同
期機構を利用してプログラムを構築する方法や、初期設
定処理、画面描画処理、終了処理等の実行される順番が
決まっている処理に、暗号化コードを組込む等の方法が
あるが、ソフトウェアデバッガによる解析で停止をしな
い仕組みでなければならない。実際にはシステムタイマ
等を用いた時間によるウェイトが望ましい。
【００２２】図４は図１のプログラムが正しく動作して
いる場合を示す図であり、図５は図１のプログラムの動
作を示すフローチャートである。これら図１と図４と図
５とを参照して本発明の一実施例の全体の動作について
説明する。
【００２３】まず、プログラム１０とプログラム２０と
が起動されると、復号処理コード３０による解除と、解
除コード１１ａを用いた復号処理コード３１による解除
とによって暗号化コード１１の暗号が解除されて処理コ
ード１となる（図５ステップＳ１，Ｓ１１）。
【００２４】この時、暗号解除を待つ側はウェイト機構
で待機する（図５ステップＳ２）。このウェイト機構は
並立して動作する２つのプログラム１０，２０におい
て、同期をとるためのルーチンである。プログラム２０
による暗号化コード１１の解除が行われるまで、予め算
出した時間だけ待機する。その算出時間がすぎると、暗
号化解除の有無にかかわらず、次のステップを実行す
る。
【００２５】この後に、プログラム１０によって処理コ
ード１が実行される（図５ステップＳ３）。続いて、解
除コード１２ａを用いた復号処理コード３０による解除
と復号処理コード３１の解除とによって暗号化コード１
２が解除されて処理コード２となる（図５ステップＳ
４，Ｓ１２）。
【００２６】この時、暗号解除を待つ側はウェイト機構
で待機し（図５ステップＳ１３）、その後に、プログラ
ム２０によって処理コード２が実行される（図５ステッ
プＳ１４）。続いて、復号処理コード３０による解除
と、解除コード１３ａを用いた復号処理コード３１によ
る解除とによって暗号化コード１３が解除されて処理コ
ード３となる（図５ステップＳ５，Ｓ１５）。
【００２７】この時、暗号解除を待つ側はウェイト機構
で待機し（図５ステップＳ６）、その後に、プログラム
１０によって処理コード３が実行される（図５ステップ
Ｓ７）。続いて、解除コード１４ａを用いた復号処理コ
ード３０による解除と復号処理コード３１による解除と
によって暗号化コード１４が解除されて処理コード４と
なる（図５ステップＳ８，Ｓ１６）。
【００２８】この時、暗号解除を待つ側はウェイト機構
で待機し（図５ステップＳ１７）、その後に、プログラ
ム２０によって処理コード４が実行される。というよう
に、プログラム１０，２０の処理が続けられていく。
【００２９】この手続きによって、プログラム１０とプ
ログラム２０とのどちらかがデバッガ（図示せず）によ
って動的なデバッグが行われても、これらプログラム１
０，２０の解析を防ぐことができる。
【００３０】図６は図１のプログラムが動的にデバッグ
されている場合を示す図である。図６においては、例え
ばプログラム２０が実行中にデバッガ４０によって動的
に解析されそうになった場合を示している。
【００３１】この場合、プログラム１０とプログラム２
０とが起動されて処理を始めると、復号処理コード３
０，３１によって暗号化コード１１が解除されて処理コ
ード１になり、プログラム１０によって処理コード１が
実行される。
【００３２】デバッガ４０によってプログラム２０はデ
バッグされると、プログラム２０の実行は一時停止する
か、デバッガ４０の使用者によってステップ実行され、
ゆっくりとした処理速度になる。
【００３３】復号処理コード３０によって暗号化コード
１２は一部の暗号が解除されるとともに（不完全な処理
コード２）、復号処理コード３０によって暗号化コード
１３も一部の暗号が解除される（不完全な処理コード
３）。プログラム１０によって不完全な処理コード３が
実行されると、不正な処理を行ったとして、オペレーテ
ィングシステムによってプログラム１０が終了させられ
る。
【００３４】復号処理コード３１によって不完全な処理
コード２は処理コード２になり、プログラム２０はその
処理コード２を実行する。また、復号処理コード３１に
よって暗号化コード１４は一部の暗号が解除され（不完
全な処理コード４）、プログラム２０によってその不完
全な処理コード４が実行されると、不正な処理を行った
として、オペレーティングシステムによってプログラム
２０が終了させられる。
【００３５】上記のように、プログラム２０がデバッガ
４０のデバッグによって、処理の流れが図３の流れより
も遅れると、プログラム１０は一部しか解除されない処
理コードを実行し、不正な処理によって終了する。それ
によって、プログラム２０も一部しか解除されない処理
コードを実行し、不正な処理によって終了する。デバッ
ガ４０の解析もそこで終了することになる。
【００３６】このように、２つのプログラム１０，２０
が互いのプログラムに対して、段階的に暗号解除処理を
行うことで、どちらのプログラムがデバッグされても、
暗号解除処理の手順がずれて、不正な処理によって終了
するという構造を持つことによって、ソフトウェアデバ
ッガ４０による動的なソフトウェア解析を不可能にする
ことができる。
【００３７】尚、上記の説明では２個のプログラム１
０，２０について述べているが、それらのプログラムは
２個ではなく、Ｎ個（Ｎは３以上の整数）でもかまわな
い。その場合、プログラムをＮ個に増やすと、プログラ
ム１０とプログラム２０とが相互の暗号解除を行い、プ
ログラムＮ−１とプログラムＮとが相互の暗号解除を行
い、プログラムＮとプログラム１０とが相互の暗号解除
を行うという形になる。これによって、全体的にさらに
解析しにくいプログラムとなる。
【００３８】また、図１及び図２において、復号処理コ
ード３０，３１は処理コード１〜６に含めてもかまわな
い。このように、任意の処理コード１〜６に復号処理コ
ード３０，３１を含めると、第三者による解析の危険を
さらに減らすことができる。
【００３９】さらに、図５に示すフローチャートにおい
て、ウェイト機構は時間による待機以外にも、第三のプ
ログラムによる同期処理でもかまわない。この場合、こ
のプログラムはプログラム１０とプログラム２０とに暗
号解除を許可するメッセージを順番に送信する。例え
ば、ステップＳ１１の終了を確認したら、ステップＳ２
で待機しているプログラム１０にウェイト終了のメッセ
ージを送信する。
【００４０】この方法を使用した場合にも、ウェイト機
構に、一定時間メッセージを受信しなかったら、次のス
テップに進む処理を入れることで、第三のプログラムへ
の動的な解析に対抗することができる。
【００４１】図７は本発明の他の実施例によるプログラ
ムの構造を示す図である。図７において、本発明の他の
実施例によるプログラム１０，２０にはそれぞれ復号処
理コード３０，３１を含んでおり、相互に解除する暗号
化コード１１〜１３はプログラム１０，２０上ではな
く、別に配設した共有領域５０上にある。
【００４２】図７に示すように、プログラム１０、２０
は共有領域５０にある暗号化コード１１〜１３を解除
し、それぞれの処理コードを実行していく。オペレーテ
ィングシステムの仕様で相手のプログラム上の暗号化コ
ードの書き換えが困難な場合には、この方法によって上
記と同様の効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
々対応する処理コードを暗号化した暗号化コードをその
実行時に相互に解除する第１及び第２のプログラムで構
築することによって、ソフトウェアデバッガによる動的
なソフトウェア解析を不可能にすることができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるプログラムの構造を示
す図である。
【図２】図１の暗号化をする前のプログラムを示す図で
ある。
【図３】図１のプログラムが実行される順番を示す図で
ある。
【図４】図１のプログラムが正しく動作している場合を
示す図である。
【図５】図１のプログラムの動作を示すフローチャート
である。
【図６】図１のプログラムが動的にデバッグされている
場合を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例によるプログラムの構造を
示す図である。
【図８】従来の動的解析防止方法を示す図である。
【符号の説明】
１〜６ 処理コード １１〜１６ 暗号化コード １１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ 解
除コード １０，２０ プログラム ３０，３１ 復号処理コード ４０ デバッガ ５０ 共有領域

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々対応する処理コードを暗号化した暗
    号化コードをその実行時に相互に解除する第１及び第２
    のプログラムで構築したことを特徴とするプログラム構
    築方法。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２のプログラム各々は、
    前記暗号化コードと前記暗号化コードを解除する復号処
    理コードとを持つよう構築したことを特徴とする請求項
    １記載のプログラム構築方法。
  3. 【請求項３】 前記第１のプログラムは、全体の処理動
    作において奇数の順序で実行される暗号化コードを含
    み、 前記第２のプログラムは、前記全体の処理動作において
    偶数の順序で実行される暗号化コードを含むことを特徴
    とする請求項２記載のプログラム構築方法。
  4. 【請求項４】 前記第１及び第２のプログラム各々は、
    前記暗号化コードを解除する復号処理コードを持ち、 前記暗号化コードは、前記第１及び第２のプログラム各
    々の共有領域に含むよう構築したことを特徴とする請求
    項１記載のプログラム構築方法。
  5. 【請求項５】 前記復号処理コードは、前記処理コード
    に含むよう構築したことを特徴とする請求項１から請求
    項４のいずれか記載のプログラム構築方法。
  6. 【請求項６】 前記第１及び第２のプログラム各々にお
    いて暗号解除を待つ側は、予め算出した算出時間だけ待
    機し、前記算出時間が経過すると前記暗号解除の有無に
    かかわらず次の処理を実行するよう構築したことを特徴
    とする請求項１から請求項５のいずれか記載のプログラ
    ム構築方法。
  7. 【請求項７】 前記第１及び第２のプログラム各々は、
    ソフトウェアデバッガによる動的な解析で前記暗号化コ
    ードの相互解除に遅れが生じた時に異常終了するよう構
    築したことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれ
    か記載のプログラム構築方法。
  8. 【請求項８】 前記暗号化コードは、前記第１及び第２
    のプログラムの両方で復号しないと元の処理コードに戻
    らないよう構築したことを特徴とする請求項１から請求
    項７のいずれか記載のプログラム構築方法。
  9. 【請求項９】 前記第１及び第２のプログラムの起動時
    に前記第１及び第２のプログラムによって１番目の暗号
    化コードを復号してから前記第１のプログラムによって
    その復号された１番目の処理コードを実行し、前記第１
    及び第２のプログラムによって２番目の暗号化コードを
    復号してから前記第２のプログラムによってその復号さ
    れた２番目の処理コードを実行するよう構築したことを
    特徴とする請求項１から請求項８のいずれか記載のプロ
    グラム構築方法。
  10. 【請求項１０】 第１及び第２のプログラムの実行時に
    前記第１及び第２のプログラム各々に対応する処理コー
    ドを暗号化した暗号化コードを相互に解除するようにし
    たことを特徴とするプログラム実行方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１及び第２のプログラム各々
    は、前記暗号化コードと前記暗号化コードを解除する復
    号処理コードとを持つようにしたことを特徴とする請求
    項１０記載のプログラム実行方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１のプログラムは、全体の処理
    動作において奇数の順序で実行される暗号化コードを含
    み、 前記第２のプログラムは、前記全体の処理動作において
    偶数の順序で実行される暗号化コードを含むようにした
    ことを特徴とする請求項１１記載のプログラム実行方
    法。
  13. 【請求項１３】 前記第１及び第２のプログラム各々
    は、前記暗号化コードを解除する復号処理コードを持
    ち、 前記暗号化コードは、前記第１及び第２のプログラム各
    々の共有領域に含むようにしたことを特徴とする請求項
    １０記載のプログラム実行方法。
  14. 【請求項１４】 前記復号処理コードは、前記処理コー
    ドに含むようにしたことを特徴とする請求項１０から請
    求項１３のいずれか記載のプログラム実行方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１及び第２のプログラム各々に
    おいて暗号解除を待つ側は、予め算出した算出時間だけ
    待機し、前記算出時間が経過すると前記暗号解除の有無
    にかかわらず次の処理を実行するよう構築したことを特
    徴とする請求項１０から請求項１４のいずれか記載のプ
    ログラム実行方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１及び第２のプログラムは、ソ
    フトウェアデバッガによる動的な解析で前記暗号化コー
    ドの相互解除に遅れが生じた時に異常終了するようにし
    たことを特徴とする請求項１０から請求項１５のいずれ
    か記載のプログラム実行方法。
  17. 【請求項１７】 前記暗号化コードは、前記第１及び第
    ２のプログラムの両方で復号しないと元の処理コードに
    戻らないようにしたことを特徴とする請求項１０から請
    求項１６のいずれか記載のプログラム実行方法。
  18. 【請求項１８】 前記第１及び第２のプログラムの起動
    時に前記第１及び第２のプログラムによって１番目の暗
    号化コードを復号してから前記第１のプログラムによっ
    てその復号された１番目の処理コードを実行し、前記第
    １及び第２のプログラムによって２番目の暗号化コード
    を復号してから前記第２のプログラムによってその復号
    された２番目の処理コードを実行するようにしたことを
    特徴とする請求項１０から請求項１７のいずれか記載の
    プログラム実行方法。
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