一种结合混淆思想的代码虚拟化保护方法

为了提高虚拟机软件保护方法的抗逆向效果,研究并实现了保护系统OB-VMP(obscure virtual machine protection)。在OB-VMP中,多套虚拟机环境被随机选择来执行构造的混淆基本块和关键代码,私有的虚拟环境使得混淆基本块难以去除;同时混淆基本块让攻击者难以定位关键代码和关键代码所基于的虚拟环境,提高了虚拟机的保护效果。另外,在被保护代码的不同执行阶段,字节码和不同的虚拟指令映射,攻击者不能基于累积的字节码知识进行后续分析,进一步增加了OBVMP的抗逆向效果。理论分析和实验结果显示:OB-VMP能够在较小时空消耗基础上,显著提高逆向分析的难度,提高软件的安全性。     

基于进程级虚拟机的软件防篡改方法

分析整理了进程级虚拟机(PVM)保护机制,并提出一种基于进程级虚拟机的软件防篡改方法.该方法将校验和哨兵技术及反调试技术以虚拟指令(VI)的方式融合进来,设计并实现了多种防篡改安全指令(TPI)和反调试安全指令(ADI),并基于哨兵环和随机化的思想植入源程序中.保证被保护程序的内部代码不遭到恶意篡改攻击,且程序在无损环境中执行.最后,通过原型系统VMGuards进行验证,实验结果表明VMGuards的保护粒度与保护后程序的执行性能开销之间能达到很好的平衡.     

Java虚拟机中的动态锁cache优化

Java虚拟机在运行过程中使用即时编译器编译Java程序的热点方法,然后直接执行热点方法的本地代码.锁cache机制允许Java虚拟机将编译方法的本地代码锁在cache中,以提高编译执行时的指令cache命中率.通过分析Java虚拟机中编译方法的调用规律,得到编译方法的活跃时间段、平均大小和内存分布情况.基于编译方法的调用规律,给出Java虚拟机中的动态锁cache优化方法.在Java热点方法的活跃期将其本地代码段锁在cache中,以减少cache失效.最后,在龙芯3A的HotSpot虚拟机上实现了动态锁cache优化方法.实验结果表明,Java虚拟机中的动态锁cache优化方法能够使SPECjvm2008运行时的cache失效次数平均降低8.5%,性能平均提升4%.     

基于smali代码混淆的Android应用保护方法

提出了一种基于smali代码混淆的Android应用保护方法,其基本思想是利用Dalvik VM基于寄存器这一特点,对寄存器中值的存取进行数据流混淆,并结合不透明谓词技术对其控制流进行混淆,最终目的是让攻击者在反编译时出现异常。对该混淆方法从强度、弹性和开销3个指标进行了技术评价。实验结果表明,该混淆方法能够抵抗现在广泛使用的逆向工具jeb、dex2jar、dexdump和IDA pro的逆向分析。     

一种面向多媒体和通信应用的处理器指令集及架构实现

提出了一种面向多媒体和通信应用的CPU和DSP一体化计算的指令集架构,并设计实现了一款基于该指令集架构的VLIW DSP处理器.该CPU和DSP融合指令集架构中的CPU指令兼容已有MIPS 4KC指令集,DSP指令为自主设计.针对多媒体和通信常用算法中并行度高等特点,提出了多条基于像素操作、向量操作和复数操作的DSP指令,并详细说明了实现这些指令的关键功能模块的电路实现方法.实验结果表明,在多媒体的插值、重建以及通信的滤波、FFT等算法上,采用本文提出的面对特定应用的指令集具有较明显的优势.流片测试结果证明该指令集架构可实现且有效.     

基于Java的代码混淆算法研究

首先介绍了混淆技术的现状、原理及分类,然后对标识符重命名的4种算法进行了深入研究,通过对算法的伪代码和性能分析,证明了4种混淆算法具有很好的混淆效果,能够很好地保护Java软件,为Java软件的反编译和逆向工程提高了程序复杂度、抗攻击能力,且不增加程序额外的执行开销.本文研究的算法对移动代码和软件知识产权的保护能起到积极作用.     

加密移动代码的密钥管理方案

针对加密保护移动代码存在的密钥管理困难、影响程序升级的问题,提出了基于Shamir的门限分存算法的密钥管理方案,并在JavaTM上实现.该方案使不同的Java字节码文件产生不同的密钥,避免了对程序升级的影响;利用门限算法将密钥分成多个伪随机性因子,通过置乱和异或的方法,将因子均匀地分布到加密的代码中,使攻击者难以直接发现密钥因子;在加密代码还原时,随机地提取因子恢复密钥,重复使用相同因子的概率很小.该方案避免了对程序升级的影响,同时能有效干扰攻击者对密钥生成过程的跟踪,在很大程度上增加了攻击者破解密钥的难度;而且通过性能测试看出,没有增加原Java程序的运行负担.     

虚拟还原技术的实现原理和安全性探讨

在叙述虚拟还原技术的原理后，主要探讨了两个问题：还原卡和还原软件，这种被广泛运用在校园网和学校公共机房的技术其保护机理是如何实现的；是否存在一种代码可以穿透虚拟还原技术的保护。     

80486极小指令集及其构造性证明

指令集是计算机系统结构的重要研究内容之一,众多学者对指令完全性进行了描述,但至今未见极小指令集的报道。在文中,寻找既具有基本功能,又无法由其它指令编程实现的计算机基本指令,研究计算机现有的最基本的计算行为。提出了指令的功能完全性和独立性概念,并在此基础上定义了极小指令集,这为计算机指令集的优化设计建立了理论基础。还从Intel 80486指令集中选定了一个子集I9,并构造性地证明了I9是IA-32处理器指令集的极小指令集。     

基于语义的二进制代码自动化反混淆方法

针对已有的二进制代码反混淆方法只针对特定的混淆方法、不适用于未知的混淆方法,且代码覆盖率低的问题,提出了一种基于语义的二进制代码自动化反混淆方法,通过语义相关指令识别对混淆后程序的指令序列进行优化,能同时适用于已有的和未知的混淆方法.此外,提出了一种低开销的多执行路径构造方法,在提高代码覆盖率的同时降低了开销.实验结果表明:该方法具有较好的反混淆效果,对于恶意软件分析具有很好的辅助性作用,可有效地降低分析恶意软件的难度,提高分析恶意软件的效率.