[發(fā)明專利]嵌入式系統(tǒng)程序的加密解密方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810097186.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN108334754B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張光先;繆慶瑞;苗文玲;蔡一旺;劉明松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東奧太電氣有限公司
• 主分類號(hào): G06F21/12
• 分類號(hào): G06F21/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發(fā)明公開了嵌入式系統(tǒng)程序的加密解密方法及系統(tǒng)，根據(jù)文件格式列出可執(zhí)行程序二進(jìn)制文件的執(zhí)行視圖，從所述執(zhí)行視圖中選擇其中的結(jié)構(gòu)模塊中的開始加密的指定位置；根據(jù)執(zhí)行視圖提取信息用于計(jì)算上述選擇的結(jié)構(gòu)模塊的加密位置在文件中的偏移地址，采用加密算法對(duì)指定位置之后的若干字節(jié)進(jìn)行加密；加載加密處理后的文件，在文件代碼段映射之前添加寫權(quán)限，映射之后計(jì)算解密位置進(jìn)行解密。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在不影響程序正常功能的情況下，提升了用戶程序的安全性，保護(hù)了用戶的合法權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟件安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及嵌入式系統(tǒng)程序的加密解密方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來伴隨系統(tǒng)控制、通信、傳感等技術(shù)的愈加成熟，嵌入式系統(tǒng)在消費(fèi)類電子、汽車、工業(yè)控制和通信等行業(yè)迅速普及。然而隨著反編譯和逆向工程等黑客技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)所面臨的攻擊也越來越多，盜版產(chǎn)品層出不窮。如何在這些嵌入式系統(tǒng)中采用低成本、高可靠性的方法保護(hù)企業(yè)或個(gè)人的研發(fā)設(shè)計(jì)成果不被非法剽竊和抄襲，成為當(dāng)下嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)重要問題。

現(xiàn)階段對(duì)嵌入式產(chǎn)品的加密，多是采用加密存儲(chǔ)芯片進(jìn)行硬件電路的加密和重要數(shù)據(jù)的認(rèn)證存儲(chǔ)。加密存儲(chǔ)芯片與主控芯片建立聯(lián)系，通過一定的數(shù)據(jù)交互，配合主控芯片程序的正常運(yùn)行。

通過這種外接加密芯片的方式，雖然可以在一定程度上防止程序被非法破解，但需要增加額外的硬件成本。且它所面向的嵌入式產(chǎn)品多為單片機(jī)裸機(jī)程序，對(duì)Linux系統(tǒng)應(yīng)用程序并不適用。最重要的是目前市場(chǎng)上的加密芯片多是采取對(duì)比認(rèn)證的加密方式，仍然無法避免逆向工程對(duì)認(rèn)證點(diǎn)的惡意修改，導(dǎo)致程序安全性得不到保障。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了嵌入式系統(tǒng)程序的加密解密方法及系統(tǒng)，本發(fā)明采用純軟件的方式實(shí)現(xiàn)程序的加解密，實(shí)現(xiàn)在不影響程序正常功能的情況下，提升了用戶程序的安全性，保護(hù)了用戶的合法權(quán)益。

嵌入式系統(tǒng)程序的加密解密方法，包括：

根據(jù)文件格式列出可執(zhí)行程序二進(jìn)制文件的執(zhí)行視圖，從所述執(zhí)行視圖中選擇其中的結(jié)構(gòu)模塊中的開始加密的指定位置；

根據(jù)執(zhí)行視圖提取信息用于計(jì)算上述選擇的結(jié)構(gòu)模塊的加密位置在文件中的偏移地址，采用加密算法對(duì)指定位置之后的若干字節(jié)進(jìn)行加密；

加載加密處理后的文件，在文件代碼段映射之前添加寫權(quán)限，映射之后計(jì)算解密位置進(jìn)行解密。

進(jìn)一步的，所述執(zhí)行視圖的各個(gè)結(jié)構(gòu)模塊包括文件頭、程序頭部表、程序代碼段、節(jié)區(qū)頭部表，其中選擇程序代碼段main函數(shù)后的指定位置開始加密。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)執(zhí)行視圖提取信息用于計(jì)算上述選擇的結(jié)構(gòu)模塊的加密位置在文件中的偏移地址，具體方式是：先獲得.text節(jié)區(qū)的偏移位置，再根據(jù).text節(jié)區(qū)的偏移位置得到main函數(shù)在文件中的偏移位置。

進(jìn)一步的，所述獲得.text節(jié)區(qū)的偏移位置：

根據(jù)文件頭的變量確定程序頭部表位置；

遍歷每一個(gè)表項(xiàng)，找到第一個(gè)段類型符合設(shè)定要求的表項(xiàng)，獲取指定表項(xiàng)參數(shù)，該表項(xiàng)參數(shù)即表示代碼段加載到虛擬內(nèi)存空間的起始地址；

使用文件頭的變量減去表項(xiàng)參數(shù)得到.text節(jié)區(qū)距離代碼段起始地址的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度加上代碼段在文件中的偏移量即得.text節(jié)區(qū)在文件中的偏移地址。

進(jìn)一步的，所述根據(jù).text節(jié)區(qū)的偏移位置得到main函數(shù)在文件中的偏移位置：

根據(jù).text節(jié)區(qū)初始部分例程代碼確定指定的平臺(tái)架構(gòu)下例程的二進(jìn)制字節(jié)長(zhǎng)度以及存儲(chǔ)main函數(shù)內(nèi)存入口地址的字節(jié)在例程中的偏移量，得到main函數(shù)在文件中的偏移量。