[發(fā)明專利]一種基于ARM指令虛擬化的軟件防護(hù)能耗評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710477071.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107506275B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房鼎益;陳美玲;湯戰(zhàn)勇;李振;趙貝貝;陳曉江;龔曉慶;陳鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/30
• 分類號(hào): G06F11/30;G06F11/34;H04M1/24
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;張明

1.一種基于ARM指令虛擬化的軟件防護(hù)能耗評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，搭建測量智能手機(jī)電流的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

將智能手機(jī)的主板與電池之間的正極線上串聯(lián)一個(gè)極小電阻，然后在所述的極小電阻的兩端并聯(lián)一個(gè)具有記錄功能的高精度數(shù)字萬用表；

步驟二，建立受保護(hù)的測試程序

在Android平臺(tái)中新建一個(gè)本地層函數(shù)，將待保護(hù)軟件中的待保護(hù)指令寫入所述的本地層函數(shù)中，對(duì)所述的本地層函數(shù)設(shè)置多次循環(huán)，并在循環(huán)開始和結(jié)束的時(shí)刻分別增加時(shí)間戳，用以記錄本地層函數(shù)開始執(zhí)行和結(jié)束執(zhí)行的時(shí)間；然后進(jìn)行編譯打包，生成待保護(hù)的測試程序；

利用ARM指令虛擬化保護(hù)方法對(duì)所述的待保護(hù)的測試程序進(jìn)行保護(hù)，得到受保護(hù)的測試程序；

步驟三，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在智能手機(jī)上分別運(yùn)行待保護(hù)的測試程序和受保護(hù)的測試程序，并在測試時(shí)，利用所述的萬用表以固定的頻率記錄極小電阻兩端的電壓數(shù)據(jù)，并進(jìn)行以下處理：

步驟3.1，利用公式：電流＝電壓/電阻，對(duì)所述的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到電流數(shù)據(jù)；利用MATLAB繪制出電流隨時(shí)間的變化曲線圖，并通過時(shí)間戳定位到本地層函數(shù)運(yùn)行造成的電流變化部分；

步驟3.2，計(jì)算所述的變化曲線與時(shí)間軸之間的面積，即本地層函數(shù)運(yùn)行耗電量，用該耗電量減去本地層函數(shù)在運(yùn)行時(shí)智能手機(jī)屏幕的耗電量，得到本地層函數(shù)運(yùn)行時(shí)實(shí)際耗電量；

步驟四，軟件防護(hù)能耗的評(píng)估

利用線性回歸方法，對(duì)待保護(hù)指令的條數(shù)和所述的實(shí)際耗電量進(jìn)行線性擬合，分別得到待保護(hù)的測試程序、受保護(hù)的測試程序的線性回歸方程；利用線性回歸方程，計(jì)算得到待保護(hù)指令在待保護(hù)的測試程序運(yùn)行時(shí)的耗電量Y1和在受保護(hù)的測試程序運(yùn)行時(shí)的耗電量Y2，計(jì)算能耗增量M＝(Y2-Y1)/Y1，通過能耗增量的大小對(duì)軟件防護(hù)能耗進(jìn)行評(píng)估；

所述的極小電阻的電阻值為100毫歐。

2.如權(quán)利要求1所述的基于ARM指令虛擬化的軟件防護(hù)能耗評(píng)估方法，其特征在于，步驟二中，對(duì)所述的本地層函數(shù)采用延時(shí)調(diào)用的設(shè)計(jì)方法，以保證本地層函數(shù)在執(zhí)行時(shí)的前后一段時(shí)間內(nèi)沒有其他程序執(zhí)行。

3.如權(quán)利要求1所述的基于ARM指令虛擬化的軟件防護(hù)能耗評(píng)估方法，其特征在于，步驟3.2中，本地層函數(shù)運(yùn)行時(shí)智能手機(jī)屏幕耗電量的計(jì)算方法為：

連接所述的變化曲線的兩個(gè)端點(diǎn)，得到連接線，連接線兩端向時(shí)間軸做垂線，兩條垂線、時(shí)間軸以及連接線圍成的面積即為屏幕耗電量。