基于信息隐藏的软件加密方案

２０１０年第８期　（总第１３２期）　大众科技　ＤＡＺＨＯＮＧ　ＫＥ　Ｊ　Ｎｏ．８，２０１０　（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ　Ｎｏ．１　３２）　基于信息隐藏　的软件加密方案　吉胜军　（西安财经学院，陕西西安７１０１００）　【摘要】提出了一种基于ＢＭＰ图像信息隐藏、非对称密码体制、反跟踪等技术的软件加密方案。在该方法中，软件首　先提取计算机指纹信息的字符串，将该指纹信息使用ＲＳＡ、ＭＤ５等算法进行必要的加密变换。再将变换后所得到的加密字符　串加密分散写入ＢＭＰ图像文件中，且对ＢＭＰ授权图像进行必要的数字签名、完整性检验等。与传统方法相比，该方法具有加　密强度高、成本低等特点。　【关键词】软件加密；信息隐藏；ＲＳＡ；反跟踪　【中图分类号】ＴＰ３１１．５６　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００８—１１５１（２０１０）０８—００３８—０１　（一）引言　软件验证序列号的过程，其实就是验证两个或多个参数　竺茎二！　兰三二！　授权信息．应用复杂算法进行变换　．卜＿——————————＿＿叫授权ＢＩ　ＶｌＰ图像文件　＝　二二竺　的数学映射关系。现有的序列号加密算法，大多是软件开发　＿●—————————————————————————————１　———————－Ｊ　逆变换Ｌ——————一　者自行设计的，大部分相当的简单，而且有些算法，软件开　发者虽然下了很大功夫，却达不到所期望的效果。成熟的算　图１授权文件处理过程　法比如ＲＳＡ等。即使这些算法的强度很高，但是使用方法也　要得当，否则效果就和普通的四则运算效果没有什么两样，　很容易被解密者算出注册码或写出注册机来。　（一）基于信息隐藏的软件加密方案　１．授权ＢＭＰ图像文件　ＢＭＰ图像文件用于软件授权，通常包含用户名，机器身份　码等内容。该文件通常由软件开发者签发，由软件本身进行　图２授权ＢＭＰ图像文件　验证。在签发授权ＢＭＰ图像文件时，软件开发者对原始的授　２．软件主要加密算法设计实现　权信息进行复杂的变换，以防止信息的泄漏；而在软件验证　ＲＳＡ算法既可用于数据的加密解密，也可用于数字签名。　该文件时，首先进行逆变化，以获取原始授权信息，然后再　ＲＳＡ算法产生的数字签名由于其长度固定，适合作为软件的注　作验证并读取相应的授权数据。如图１所示。　册码。由于ＳＴＲ＝ＮＡＭＥ（用户信息）＋ＩＤ（机器身份码）长度不定，　这种授权ＢＭＰ图像文件签发与验证方案的最大问题是破　通过ＭＤ５报文摘要算法，产生固定长度的报文摘要，再作为　解者可以在软件验证时跟踪逆变换过程，以获取变换算法的　签名算法的消息输入。　信息。而如果破解者了解了原始授权信息是如何进行变换的，　计算注册码的过程实际上就是产生数字签名的过程：　那么就能很容易自己进行授权签发。因此需将将变换算法做　（１）生成密钥对：公钥为ｅ，模数为ｎ，私钥为ｄ。　得尽量复杂化并且隐蔽化。　（２）将８ＴＲ作为消息输人Ｍ，用ＭＤ５算法生成报文摘要　结合非对称加密体制，将数字签名技术应用于授权ＢＭＰ　ｇ＝ＭＤ５（Ｍ）。ｇ的长度为１６０位。　图像文件的签发和验证。对于每一个发布软件，系统生成一　（３）用私钥ｄ对ｇ进行加密，得到签名：ｓ＝ｇ　ｍｏｄ　ｎ。　对ＲＳＡ公钥／私钥。当有用户购买了该软件，软件开发者需要　（４）将Ｓ秘密写入ＢＭＰ图像。　生成授权ＢＭＰ图像时，使用该软件对应的私钥对授权数据进　验证注册码的过程就是对数字签名进行校验的过程：　行签名，如图２所示。在软件验证授权时，只需要使用公钥　（１）从ＢＭＰ图像中读取Ｓ。公钥ｅ和模数ｎ以常数的形　即可。因此，软件验证授权ＢＭＰ图像文件时使用的公钥不会　式存在于校验模块中。　向软件破解者提供任何关于私钥的有价值信息。　（２）计算：ｇ’＝ｓ。ｍｏｄ　ｎ　（３）计算：ｇ＝ＭＤ５（ＳＴＲ）　（下转第２６页）　【收稿日期】２０１０—０５—１１　【作者简介】吉胜军，陕西韩城人，西安财经学院软件工程系教师，研究方向为人工智能、网络安全。　一３８　图像导入：　由此可看出，在通道分解的方式下，Ｓｏｂｅｌ算子顺利对彩　ｐｌｍｇｌ：ｃｖＬｏａｄＩｍａｇｅ（“文件名”，１）：　色图像边缘进行了提取，并取得了很好的效果。　图像通道分解：　（五）方法推广　ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜３：ｉ＋＋）　使用通道分解的方法，可以使多通道图片数据被分成多　ｐｌａｎｅｓ［ｉ］　＝　ｃｖＣｒｅａｔｅＩｍａｇｅ（ｃｖＳｉｚｅ（ｐＩｍｇｌ一＞ｗｉｄｔｈ　个单通道图片数据。此方法不仅可以与Ｓｏｂｅｌ算子结合使用，　ｐＩｍｇｌ一＞ｈｅｉｇｈｔ）１　ＩＰＬＤＥＰＴＨ８Ｕ，１）：／／生成输入矩阵　对Ｌａｐｌａｃｅ等类似的算子在ＯｐｅｎＣＶ中的实现上也有着很大的　ｃｖＳｐｌ　ｉｔ（ｐｌｍｇｌ，ｐｌａｎｅｓ［０］，ｐｌａｎｅｓ［１］，ｐｌａｎｅｓ［２］，０）：／／分解　意义。而且可以通过此方法可得到彩色图片的红、绿、蓝单　ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜３：ｉ＋＋）　通道边缘检测图像，对于火灾等单色光很强的场景中的物体　ｃｏｌｏｕｒｓ［ｉ］　＝　ｃｖＣｒｅａｔｅＩｍａｇｅ（ｃｖＳｉｚｅ（ｐｌｍｇｌ一＞ｗｉｄｔｈ　检测更有重大意义。比如要单独得到黑夜中火焰的边缘轮廓，　ｐＩｍｇｌ一＞ｈｅｉｇｈｔ），ＩＰＬＤＥＰＴＨ８Ｕ，１）：／／生成中间矩阵　而滤去其他物体轮廓线的影响，可以只调用红色通道的数据　ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜４：ｉ＋＋）　进行处理，得到结果如下：　ｐＩｍｇ［ｉ］＝ｃｖＣｒｅａｔｅＩｍａｇｅ（ｃｖＳｉｚｅ（ｐＩｍｇｌ一＞ｗｉｄｔｈ，ｐＩｍｇｌ一＞ｈｅｉ　ｇｈｔ），ＩＰＬ　ＤＥＰＴＨ＿ＳＵ，３）：／／生成输出矩阵　对每个通道都进行Ｓｏｂｅ　ｌ滤波处理：　ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜３：ｉ＋＋）　｛ｃｖＳｏｂｅｌ（ｐｌａｎｅｓ［ｉ］，ｃｏｌｏｕｒｓ［ｉ］，０，１，３）：　ｃｖＣｏｎｖｅｒｔＳｃａｌｅＡｂｓ（ｃｏｌｏｕｒｓ［ｉ］，ｃｏｌｏｕｒｓ［ｉ］，１，０）：）　一　一　将三种颜色通道数据合并到显示的图像中：　ｃｖＭｅｒｇｅ（ｃｏｌｏｕｒｓ［０］，０，０，０，ｐＩｍｇ［０］）：　图４原图　图５处理后的图片　ｃｖＭｅｒｇｅ（０，ｃｏｌｏｕｒｓ［１］，０，０，ｐＩｍｇ［１］）：　ｃｖＭｅｒｇｅ（０，０，ｃｏｌｏｕｒｓ［２］，０，ｐＩｍｇ［２］）：　这更有利于使用者进行火势判断等相关操作以实现对实　ｃｖＭｅｒｇｅ（ｃｏｌｏｕｒｓ［０］，ｃｏｌｏｕｒｓ［１］，ｃｏｌｏｕｒｓ［２］，０，ｐＩｍｇ［３］）　际情况的更准确把握。　（六）结束语　显示彩色通道中的处理后结果：　作为西南交通大学２００９年国家创新性实验计划项目研究　ｃｖＮａｍｅｄＷｉｎｄｏｗ（　红色通道　，１）：　成果（项目编号０９１０６１３０９），此文创造性的使用Ｓｏｂｅｌ算法　ｃｖＳｈｏｗＩｍａｇｅ（　红色通道　，ｐＩｍｇ［２］）：　对彩色图像各色彩通道进行单独处理并进一步分析了其应用　ｃｖＮａｍｅｄＷｉｎｄｏｗ（　彩色通道　，１）：　前景。这更便于读者基于此提取图像更细节处的特征，此文　ｃｖＳｈｏｗｌｍａｇｅ（　彩色通道　，ｐｉｉｎｇ［３］）：　（四）图像效果显示　对火灾现场等多种特殊光色环境下的图像研究分析也有着重　要意义　■一■　【参考文献】　【１］李弼程，彭天强，彭波，等．智能图像处理技术【Ｍ】．北京：电子　工业出版社．２００４：１４９－１７３．　［２１刘瑞祯，于仕琪．ＯｐｅｎＣＶ教程【Ｍ】．北京：北京航空航天大学　出版社．２００７．　１ｉｔ　Ｉ处理前图片　图２处理后红色通道图片　图３处理后彩色通道图片　（上接第３８页）　（三）结束语　（４）比较ｇ和ｇ’。如果相等则证实Ｓ是ＳＴＲ的正确数字　各公司的研发部门视自己的加密算法为商业机密，对外　签名，即可确认用户输入的注册码是由软件开发者签发的。　绝对保密。并且价格往往也很昂贵，不适用于中小型软件的　这里使用的是ＭＤ５报文摘要算法，也可以根据需要选择　版权保护。因此文中采用信息隐藏技术、非对称密码机制、　ＳＨＡ一１等其它报文摘要算法。　反跟踪技术实现软件的加密保护系统，具有广泛的应用价值。　３．反跟踪技术实现　花指令通常是欺骗静态分析的一种手段。让程序动态分　【参考文献】　析的时候显示出和真正执行时不同的形态。花指令是对抗静　【１】廖进华．ＢＭＰ图像的防伪数字水印Ｕ】．计算机工程与设　态分析的有效手段之一。　计，２００５，２６（４）：１０５３～１０５５．　ｉｎｌ　ｉｎｅ　ｖｏｉｄ　ｆｏｏｌｃｏｄｅ　０　【２１于琛．图像信息隐藏技术在信息安全中的应用研究【ｑ．中　｛　ａｓｍ　国海洋大学，２００６．　｛　ｊｚ　ＸＸＸ　【３］曲丽丽．基于数字水印的信息隐藏技术研究与应用【ｃ】．南　ｊｎｚ　ＸＸＸ　京理工大学，２００６．　ｅｍｉｔ　ＯｘＥ８　【４】沈静博．基于数字水印的软件保护技术研究【ｃ】．西安：西北　ＸＸＸ：　工业大学，２００６．　［５】黄俊，等．基于ＲＳＡ算法的注册码软件加密保护Ⅱ］．计算机　应用，２００５，２５（９）：２０８０—２０８２．　一２６．