[發明專利]多兼容性代碼加固方法

在審

• 申請號: 202110260003.9
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112989290A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 禹明生;劉遠;王暉;李金祥;段雨洪
• 申請（專利權）人: 四川長虹格潤環保科技股份有限公司
• 主分類號: G06F21/14
• 分類號: G06F21/14;G06F8/76;G06F8/41
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 陳藝文

本發明公開了一種多兼容性代碼加固方法，包括：使用LLVM將被保護代碼轉化為LLVM IR文件，使用VMPP設計虛擬指令集；指令轉換器進行指令虛擬化：指令轉換器解析所述LLVM IR文件，將其轉換為所述虛擬指令集上的虛擬指令，包括數據段、指令段和外部函數調用代碼，分別對應于IR數據和指令中的全局變量、指令和外部函數調用表；使用開發者工具鏈進行架構的兼容：使用開發者工具鏈編譯源代碼生成不同架構上的so文件或者靜態鏈接庫文件；本發明使得被保護的代碼兼容性高、安全性好。

技術領域

本發明涉及代碼安全技術領域，特別是一種多兼容性代碼加固方法。

背景技術

安卓系統越來越廣泛的被應用在各種只能設備上，與此同時，針對安卓應用軟件的逆向攻擊也日益增多，這不僅極大的侵犯了軟件開發者的合法權益，也給終端用戶帶來了潛在的安全風險。現有的安卓軟件保護方法比如命名混淆、動態加載、代碼隱藏等雖然在一定程度上增加了安卓軟件的逆向難度，但是容易被繞過。一種更為有效的方法是采用指令虛擬化的加固方法，但是已有的指令虛擬化方法只針對特定架構，無法兼容多種架構的安卓設備。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種多兼容性代碼加固方法，本發明使得被保護的代碼兼容性高、安全性好。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種多兼容性代碼加固方法，包括以下步驟：

步驟1、使用LLVM將被保護代碼轉化為LLVM IR文件，使用VMPP設計虛擬指令集；

步驟2、指令轉換器進行指令虛擬化：指令轉換器解析所述LLVM IR文件，將其轉換為所述虛擬指令集上的虛擬指令，包括數據段、指令段和外部函數調用代碼，分別對應于IR數據和指令中的全局變量、指令和外部函數調用表；

步驟3、使用開發者工具鏈進行架構的兼容：使用開發者工具鏈編譯源代碼生成不同架構上的so文件或者靜態鏈接庫文件。

作為本發明的進一步改進，在步驟1中，所述虛擬指令集基于寄存器架構，使用256個通用寄存器和16個參數寄存器進行運算操作。

作為本發明的進一步改進，在步驟1中，所述虛擬指令集包括8個類型共45條指令，8個類型的指令分別為R類型指令、I類型指令、B類型指令、CMP類型指令、W類型指令、C類型指令、M類型指令和E類型指令，其中：

R類型指令為源操作數均為寄存器的指令，用于算術運算、邏輯、位移操作；

I類型指令為源操作數為寄存器和立即數的指令，用于算術運算、邏輯、位移操作；

B類型指令為跳轉指令，用于實現指令跳轉和內部函數調用；

CMP類型指令為比較型指令，用于比較源操作數；

W類型指令為訪存指令和賦值寄存器指令，用于訪問內存等操作；

C類型指令為外部函數調用指令，用于處理外部函數調用；

M類型指令包含malloc指令和return指令，用于分配內存和函數返回；

E類型指令為異常處理的指令，用于處理異常機制。

作為本發明的進一步改進，在步驟2中，指令轉換器解析LLVM IR文件時，使用LLVMAPI依次讀取并處理每條IR數據和指令，分別生成數據段、指令段和外部函數調用代碼；指令轉換器依次讀取IR數據和指令中每個全局變量，解析出該變量的長度與值，將變量的值寫入數據段文件中；若該變量未初始化，則將相應長度的0寫入數據段文件，同時記錄該變量的符號和起始地址，以及其映射關系，這樣其他指令通過訪問其地址來使用該變量。

作為本發明的進一步改進，所述步驟3具體如下：