一种.
NET软件加壳技术的
设计与实现
王六平
(湖南师范大学数学与
计算机,湖南长沙410081)
摘要介绍了软件加壳技术的基本知识,给出了.NET环境下桌面软件的一种新的加壳技术,阐述了在这种技术下,软件发布与用户
注册流程与实现的有关技术,最后,给出了加壳了的.NET软件运行时,脱壳的关键技术与实现的部分代码。
关键词加壳;脱壳;DLL;DES;NET;MSIL
1引言
为了保护自己的软件的技术内核不被他人轻易盗用,软件开发人员使用了各种加密技术来保障软件的
版权不被侵犯,壳便是我们
常用的一种软件保护手段。对于Win32中软件加壳技术已经有非常成熟的商业产品,然而,对于.NET环境下软件,由于.NET
程序的编译结果不是机器语言代码,而是一种MSIL中间代码,因此不能使用传统的加壳技术。目前,专门对.NET软件实施加壳的商业软件主要有MaxtoCode,另外,SafeNet公司也推出了其软件保护产品圣天狗最新的外壳工具,满足了软件开发商的一大愿望。圣天狗外壳加密工具可以自动完成对可执行文件的加密过程,从而让开发商快速方便地完成软件加密和授权管理的
工作。
本文介绍了.NET环境下一种简单的软件加壳技术,该技术使用了数字签名、MSIL代码混淆、加密等技术,可达到高强度的软件保护。与MaxtoCode相比,这种技术的优点是:可以防止软件非法拷贝,针对计算机硬件“指纹”授权(指纹:即硬件信息中终身不变的识别号,如CPU和硬盘的序列号等,下同),对于
网络版,可以防止非本服务器的客户端访问服务。
2认识“壳”
壳是对加密软件的一个形象的比喻,顾名思义,壳是软件外部的一件“外衣”,是软件的保护屏障。有了它,恶意攻击者就无法在对软件反汇编后,直接找到软件的核心代码。
壳是一段程序,它先于程序运行,壳在运行后就获得了该软件控制权,利用其保护功能对软件进行安全保护。
壳的工作原理大致是:先运行壳程序,壳将加密的主程序(主程序即原来的待加壳的程序,下同)代码解密到内存中,运行其中相应功能,并将程序的控制权交还给主程序。
本文中研究的加壳技术正是基于这种原理,只是壳也是用.NET编写的,加密与解密密钥与用户的机器硬件指纹有关,而不是固定的密钥,所以可以防止软件非法拷贝,达到更高的保护强度。
3本加壳技术的原理
先将原来的主程序编译成DLL,再编写一个壳程序,编译成EXE,并将程序的运行入口(即main函数)移到壳中来,由壳开始执行整个程序。首先,可以用自编的加密工具,在软件发布前将所有DLL文件分别进行加密(输入特定的密钥),在壳加载DLL时临时将其解密到内存中,并加载运行。由于解密DLL的结果只存在于内存,所以攻击者无法获得解密后的DLL,除非他能找到DLL的解密密钥。同时,为了避免攻击者分析外壳程序的逻辑,从中寻找解密密钥,还可以将壳编译成EXE文件后,再用第三方软件进行混淆(如:XenoCode)或加密(如:MaxtoCode),这样攻击者将无法了解DLL加密的算法及处理逻辑。从而,更有效地保护主程序DLL。加壳与脱壳的原理如图1所示。
图1NET软件加密型加壳的原理
4软件发布与用户注册流程
为了推广软件,开发商一般会将软件的试用版放在网上,让用户自由下载试用,用户基本满意后再注册正式版。
软件发布与用户注册的流程如图2所示。
5软件发布与用户注册的实现
5.1注册申请
为了达到软件防拷贝的功能,开发商必须为不同的用户制作不同的安装文件,一套程序只能在一台机器上运行。为此,开发商在制作安装文件时,必须取得软件将要运行的目标机器的指纹和用户的单位名称,对于有应用程序服务器的网络版软件,只需要取得应用服务器的指纹。指纹数据可以由用户使用特定的程序取得,并通过短信或邮件的方式告知开发商。