[發明專利]一種通用CPU自解釋指令執行的虛擬機實現方法

在審

• 申請號: 202011438223.8
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112540828A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 劉柏江
• 申請（專利權）人: 成都云鈾子網絡科技有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產權代理有限公司 51291
• 代理人: 張輝

本發明公開一種通用CPU自解釋指令執行的虛擬機實現方法，步驟10、CPU指令集分類：將目標二進制代碼分類為硬件指令和軟件指令并分別進行編碼，如目標二進制代碼為硬件指令，進入步驟20，如目標二進制代碼為軟件指令，進入步驟30；步驟20、硬件指令處理：保持硬件指令類型不變，對其進行寄存器映射替換，然后將其用于CPU自解釋執行，進入步驟40；步驟30、軟件指令處理：將軟件指令拆分成自定義的編碼格式，在執行過程中利用軟件代碼模擬其對應的功能，進入步驟40；步驟40、虛擬機：調取當前CPU對等的寄存器上下文、步驟20中處理完成的硬件指令和步驟30中處理完成的軟件指令并進行組合。本發明能快速準確的實現CPU自解釋指令執行的虛擬機化。

技術領域

本發明屬于軟件安全領域，具體涉及一種通用CPU自解釋指令執行的虛擬機實現方法。

背景技術

在軟件安全領域，代碼保護效果最好的形式即為虛擬機代碼保護。這種方案由于存在私有的指令編碼和CPU解釋器，所以可以很好的保護目標代碼不被逆向工程。在Windows平臺，由于只需要考慮x86/x64架構，因此實現自定義的虛擬機相對容易，典型的產品如VMProtect。而在移動平臺比如iOS/Android，需要考慮x86/x64/arm/arm64/arm64e等一系列架構，因此需要設計一種相對通用的虛擬機實現方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題便是針對上述現有技術的不足，提供一種通用CPU自解釋指令執行的虛擬機實現方法，能快速準確的實現CPU自解釋指令執行的虛擬機化。

本發明所采用的技術方案是：一種通用CPU自解釋指令執行的虛擬機實現方法，包括以下步驟：

步驟10、CPU指令集分類：將目標二進制代碼分類為硬件指令和軟件指令并分別進行編碼，如目標二進制代碼為硬件指令，進入步驟20，如目標二進制代碼為軟件指令，進入步驟30；

步驟20、硬件指令處理：保持硬件指令類型不變，對其進行寄存器映射替換，然后將其用于CPU自解釋執行，進入步驟40；

步驟30、軟件指令處理：將軟件指令拆分成自定義的編碼格式，在執行過程中利用軟件代碼模擬其對應的功能，進入步驟40；

步驟40、虛擬機：調取當前CPU對等的寄存器上下文、步驟20中處理完成的硬件指令和步驟30中處理完成的軟件指令并進行組合，得到所述的虛擬機。

其中一個實施例中，步驟10中，所述的軟件指令包括斷點指令、結束指令和PC依賴指令。

其中一個實施例中，步驟10中，將所述的目標二進制代碼按照邏輯控制指令、普通指令和依賴PC的普通指令進行分類。

其中一個實施例中，步驟20中，所述寄存器映射替換方式具體如下：

將特殊寄存器替換為普通寄存器。

本發明的有益效果在于：

1、可以快速的實現出一個完備的虛擬機；

2、可以快速遷移至不同計算機體系架構。

附圖說明

圖1為本發明虛擬機實現原理圖。

具體實施方式

下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明公開了一種通用CPU自解釋指令執行的虛擬機實現方法，包括以下步驟：

步驟10、CPU指令集分類：將目標二進制代碼分類為硬件指令和軟件指令并分別進行編碼，如目標二進制代碼為硬件指令，進入步驟20，如目標二進制代碼為軟件指令，進入步驟30；

步驟20、硬件指令處理：保持硬件指令類型不變，對其進行寄存器映射替換，然后將其用于CPU自解釋執行，進入步驟40；