混沌不透明谓词在代码混淆中的研究与应用

通过改进Logistic混沌映射,提出了En_Logistic映射,将该映射应用到不透明谓词簇的构造过程中,形成混沌不透明谓词。将混沌不透明谓词应用于代码混淆过程。分别给出在程序分支判断点处和在顺序执行语句块中插入混沌不透明谓词的方法。对应用不透明谓词进行代码混淆的过程给出了程序复杂度评价以及控制流复杂度评价。安全性分析表明,混沌不透明谓词具备对抗动、静态攻击的安全性,并通过实验验证了其在代码混淆应用中的效果。

构造一种新的混淆Java程序的不透明谓词

不透明谓词是实现混淆的关键,利用同余方程构造了一种混淆Java程序的不透明谓词簇,首次采用密钥和不定方程判断不透明谓词的输出.该不透明谓词是单向陷门的,具有弹性高、秘密性好和实现简易的特性;该不透明谓词是动态的,可以抵抗软件的静态和动态的攻击,也具有密码安全性.

用于软件保护的代码混淆技术

对软件的盗版、篡改和逆向工程使软件的安全受到了严重威胁。攻击者通过静态分析和动态跟踪来分析编程者的思想,获取机密数据和核心算法。因此,保护程序在未知环境下正常运行,防止逆向工程和静态分析的攻击,成为软件保护的一个重要问题。文章从软件保护的方法出发,介绍和分析代码混淆技术的方法和目标,并指出了代码混淆技术的优势和发展趋势。

路径模糊:一种有效抵抗符号执行的二进制混淆技术

符号执行能够对软件的路径分支信息进行收集和形式化表示,然后通过路径可达性推理得到软件行为同用户输入、网络输入等外部执行环境间的依赖关系.这些依赖关系已被广泛地应用到漏洞发掘、代码复用、协议分析等领域.该逆向分析技术也可被黑客用于软件破解、篡改和盗版等,对软件知识产权的保护带来了新的威胁.提出了一种新的基于路径模糊的软件保护方法以抵抗基于符号执行的逆向分析:利用条件异常代码替换条件跳转指令来隐藏程序的路径分支信息,使用不透明谓词技术引入伪造的路径分支来弥补程序在统计属性上的差异,并对路径模糊技术的强度、弹性和开销进行了分析.实验结果表明路径模糊技术能保护各类路径分支条件,有效减少路径分支信息的泄露,抵抗基于符号执行的逆向分析.

一种基于混沌不透明谓词的压扁控制流算法

提出了一种基于混沌不透明谓词的压扁控制流算法。该算法将一种新的基于Arnold cat二维混沌映射的N态不透明谓词的构造方法用于改进压扁控制流混淆算法的全局索引变量,并开发了一个基于该算法的JavaScript脚本混淆系统。通过对混淆前后JavaScript程序的静动态分析证明了该混淆算法具有正确性和有效性,同时还能提高混淆后程序的安全性。

基于哈希不透明谓词的JavaScript软件水印算法

针对现有软件水印算法存在性能开销大或无法抵抗各类攻击的缺点和鲜有在JavaScript源码中实现的现状,提出一种基于哈希不透明谓词的JavaScript软件水印算法。该算法构造一种新的基于除留余数法哈希映射不透明谓词并将软件水印信息嵌入不透明谓词的表达式中,进而构造此不透明谓词的永假基本块嵌入程序中实现软件水印。开发了一个基于此算法的JavaScript软件水印系统。实验证明,该算法能在增加较少的系统开销的前提下有效抵抗各种常见的静动态攻击,同时还能提高水印的隐秘性和鲁棒性。

基于混沌不透明表达式的不透明谓词混淆技术研究

为了更好地进行代码混淆,提出了一种基于混沌映射和二次映射的混沌不透明表达式构造方法。根据混沌不透明表达式的定义,采用具有初值敏感依赖性、伪随机性、状态空间均匀分布性、多分支性和无特殊符号等性质的混沌映射。以二维帐篷映射为例,创建与之相匹配的二次映射,将混沌映射的运行状态空间映射至表达式的结果空间,以进行混沌不透明表达式的构造。将混沌不透明表达式与不透明谓词相结合,形成了一种新的不透明谓词构造方法,同时提出了一种新构造谓词与原有谓词融合于一体的不透明谓词插入方法,两者结合形成了一种新型的不透明谓词混淆技术。实验结果表明,该技术令各项软件的复杂度指标都有明显的提升,并且增加的程序开销较小。

基于逻辑一致性判定的广义不透明谓词检测方法

不透明谓词是一类轻量级的代码混淆方法,能以单向的执行复杂度对抗程序的逆向分析。广义不透明谓词扩展狭义不透明谓词的值恒定属性至逻辑恒定属性,已经应用于部分恶意代码中以提升抗查杀能力。为消除不透明谓词对程序恶意性判定的影响,以广义不透明谓词后趋依赖的属性为依据,结合逻辑恒定判定,提出了基于逻辑一致性的广义不透明谓词检测方法。通过静态分析提取谓词前置条件约束、后趋逻辑约束和谓词判定表达式,以相交基本块搜寻初筛谓词,并依据约束求解方法判定广义不透明谓词。构造原型系统并进行测试,结果表明该方法能精准高效地检测出恶意代码中的不透明谓词。

抵御控制流分析的程序混淆算法

针对控制流分析获取程序执行过程中的分支路径信息,引起路径信息泄露问题,提出能有效隐藏分支路径及其顺序的程序混淆算法。通过二态非透明谓词插入不相关分支路径和不相关结点,改变控制流中的单一结点形式,增加程序分支路径的控制流复杂度。将二态非透明谓词控制流平展化提高混淆强度,采用调度函数动态赋值算法对分支变量进行动态赋值,进一步隐藏分支路径顺序固定的控制流信息。实验结果表明,该算法能实现混淆程序的控制流逻辑关系,提高混淆强度,有效抵御程序的控制流分析。

一种对抗符号执行的代码混淆系统

符号执行在辅助挖掘软件漏洞和软件去混淆等领域取得了很大的进展,作为保护软件安全最有效手段之一的代码混淆系统如今几乎无法对抗符号执行的攻击。为解决上述问题,文章从混淆系统的功能扩展和符号执行工具的弱点利用出发,通过丰富OLLVM的同义指令替换集合和恒真谓词集合,设计不透明谓词对软件控制流进行混淆以及对分支条件进行加固,提出一种可以兼容多种编程语言、可扩展并且可以对抗符号执行攻击的代码混淆系统。实验表明,文章提出的混淆系统可以在不改变软件原有功能的前提下诱导符号执行工具分析不可达的路径或者保护软件的部分路径不被探索到,从而可以有效对抗符号执行攻击。相较传统混淆系统,文章提出的混淆系统在对抗符号执行攻击方面具有明显优势。

基于多层哈希函数的软件水印

提出一种基于哈希函数的动态软件水印技术,通过构造多层哈希函数,使每层都嵌入部分水印,当给出满足条件的参数时,哈希函数会计算出对应的水印信息;为了增强与程序本身的逻辑联系,程序中的部分常量由位于特定层的哈希函数所替换,对水印的篡改会导致应用程序功能错误;分析和实验结果表明,本算法能够抵御多种形式的攻击,具有很强的鲁棒性,尤其适用于以哈希函数作为内存辅助索引的数据检索操作相关的大型软件。

基于Java的模糊谓词混淆技术

首先介绍了混淆技术的研究现状和软件混淆技术,然后对基于模糊谓词的混淆方法作了深入研究,并给出一种基于Java的构建模糊谓词的方案,该方案增加了模糊谓词的复杂性,增加了抵抗攻击者动态分析的能力,增加了反编译的难度.

一种分布式环境下的代码保护方案

总结软件迷乱技术的发展现状,提出了一种分布式环境下基于控制流迷乱变换的代码保护方案。该方案利用分布式环境下各并发进程的局部状态构造全局不透明分支,并利用并发进程间的同步通信模式改变局部状态以增强迷乱强度,经性能分析认为该方案具有较好的隐蔽性和鲁棒性,能有效抵抗分布式环境下的窃听攻击。

分布式系统中基于迷乱变换的代码保护方案

总结了软件迷乱技术的发展现状,提出一种在分布式环境下利用并发进程的局部状态构造分布式不透明分支、利用进程间的通信模式改变局部状态以增强迷乱强度的代码保护方案,对现有的分布式代码迷乱算法做了一定的改进,并对该方案做了性能分析。

模糊谓词代码混淆技术研究

混淆是一种可以用于对移动代码和软件知识产权进行保护的程序变换技术,本文首先介绍了混淆的原理和研究现状,然后对基于模糊谓词的混淆方法进行了研究,给出一种基于Java的构建模糊谓词的方案,该方案针对每一个程序分支点,读取链表结构,重新编码成模糊谓词的原始输出,通过背包加密系统将该输出映射成相应的判断条件,增加了模糊谓词的复杂性、抵抗攻击者动态分析的能力以及反编译的难度.

基于Java的模糊谓词混淆技术研究

混淆是一种可以用于对移动代码和软件知识产权进行保护的程序变换技术。本文首先介绍了混淆的现状和原理,然后对基于模糊谓词的混淆方法做了深入研究,并给出一种基于Java的构建模糊谓词的方案,该方案增加了模糊谓词的复杂性;增加了抵抗攻击者动态分析的能力,增加了反编译的难度。

基于不透明谓词的软件抗动态逆向分析研究

传统的不透明谓词对谓词内部逻辑结构进行复杂化,难以有效应对软件的动态逆向分析。通过插入运行环境检测代码并将检测结果返回给不透明谓词,动态选择分支路径使软件仅在安全环境下运行被保护代码,防止代码被动态分析。引入一般和关键节点概念,提高谓词内部逻辑结构的复杂度,并使用形式化方法进行描述。实验证明,成功检测出虚拟机和调试器并避开了受保护代码;在静态指令统计上与使用变形隐匿的方法对比,具有更好的隐匿效果。

基于同余方程和改进的压扁控制流的混淆算法

针对现有控制流混淆算法的混淆结果单一的问题,提出了一种基于同余方程和改进的压扁控制流混淆算法。首先,使用密钥和一组同余方程来生成源代码的基本块中需要使用的不透明谓词;其次,基于Logistic混沌映射提出了一种新的N态不透明谓词构造算法,并将其应用到现有的压扁控制流算法中,对现有的压扁控制流算法进行改进;最后,将上述两个对源码进行混淆的算法结合,以此来增加源代码中控制流的复杂度,使其更难被破解。与现有的基于混沌不透明谓词的压扁控制流算法相比,所提混淆算法使混淆后代码的防篡改攻击时间平均提高了22%以上,总圈复杂度平均提高了34%以上。实验结果表明,所提算法能够保证混淆后程序执行结果的正确性并且具有很高的圈复杂度,能够有效地抵抗静态攻击和动态攻击。

无尺寸约束的不透明谓词构建算法

结合不透明谓词,控制流混淆可以进行语义保持的变换,从而达到代码保护的目的。然而,现有的不透明谓词容易遭受符号执行攻击且存在小符号变量问题。为了解决上述问题,结合符号变量和数组利用单数组元素嵌套和符号变量模加运算设计不等条件表达式,并提出无尺寸约束的不透明谓词构建算法。基于该算法构建的不透明谓词混淆可以令攻击者错误地将不透明谓词识别为普通谓词或者将普通谓词识别为不透明谓词,从而有效抵御符号执行攻击。此外,利用不透明谓词检测以及虚假控制流去除等测试程序,对应用了无尺寸约束的不透明谓词混淆后程序的强度、弹性及开销进行实验测试分析。测试结果表明,基于所提算法实现的不透明谓词混淆不仅具有高强度和低开销,而且在新测试环境下仍然具有较高的抗反混淆弹性。

基于图变换的虚拟机保护增强方法

针对虚拟机框架不同模块连接之间的强固定性,提出一种基于图变换的虚拟机保护增强方法;首先将虚拟机结构框图转换为有向完全图,然后运用多重等价变换策略对完全图中节点模块进行等价变形,最后运用多样化虚拟机对不同节点模块进行嵌套保护;采用了混沌不透明谓词,跳转表和指令等价规则等关键技术实现了原型系统,通过实验验证了系统的可行性和方法的有效性。