面向逆向工程的代码混淆有效性研究与实践

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代码混淆是一种有效增加攻击者逆向分析难度和攻击代价的软件保护技术。目前对于代码混淆技术的研究已经颇为成熟和完善,但是代码混淆算法有效性评估是代码混淆研究中亟待解决的问题。现有的研究大都是基于软件复杂性度量展开,然而复杂性与安全性之间并没有直接关联。论文从逆向攻击角度对代码混淆有效性进行评估。通过对一个序列号注册程序的逆向分析,提出了面向逆向工程的代码混淆有效性评估框架,旨在通过逆向过程中的攻击效果来评价混淆算法的有效性。首先对代码混淆和逆向工程进行形式化定义,并通过理论推导得到重要结论:逆向分析过程中程序的特征能够反映混淆算法的有效性。基于上述结论,针对二进制代码逆向分析的关键环节:反汇编、控制流分析、数据流分析,提取能够表征逆向分析关键环节程序属性状态的指标:指令执行率、控制流循环复杂度、扇入扇出复杂度,通过对比混淆前后这些指标的变化确定混淆算法的有效性。最后利用IDA插件计算实验样本混淆前后的指令执行率和控制流循环复杂度两项量化指标,并对实验结果进行分析。本文提出的面向逆向工程的代码混淆有效性评估框架能够验证混淆算法的有效性,为软件保护技术评估的研究工作提供了一种新的思路,同时对代码混淆算法的研究具有一定的指导意义。
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