基于嵌套復(fù)雜度的控制流混淆算法研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)軟件的廣泛運(yùn)用，大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力，同時(shí)也帶來(lái)了諸多安全問(wèn)題。特別是近年來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，安卓智能手機(jī)和Java語(yǔ)言的使用越來(lái)越多，安卓系統(tǒng)的開(kāi)放性導(dǎo)致大量應(yīng)用程序被破解甚至植入木馬和病毒，不僅給軟件開(kāi)發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和合法權(quán)益造成了嚴(yán)重?fù)p害，而且嚴(yán)重威脅手機(jī)用戶(hù)的個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全。因此，研究更加有效的軟件保護(hù)技術(shù)具有十分重要的意義。
　　代碼混淆是軟件保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，它對(duì)程序的外形、數(shù)據(jù)流、控制流等進(jìn)行語(yǔ)義保留的變

2、換，生成功能相同卻更加難以理解和分析的程序，能有效防止程序被惡意破解。
　　本文介紹了代碼混淆的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和幾種代碼混淆算法，重點(diǎn)分析了基于隨機(jī)插入策略的控制流混淆算法，探討了代碼混淆的評(píng)估方法，研究了JVM指令集和Java字節(jié)碼文件格式。
　　基于隨機(jī)插入策略的控制流混淆算法存在混淆強(qiáng)度和額外開(kāi)銷(xiāo)的不確定性，針對(duì)這一問(wèn)題，提出一種基于嵌套復(fù)雜度的控制流混淆算法OB_NC，通過(guò)計(jì)算指令開(kāi)銷(xiāo)和循環(huán)嵌套深度來(lái)對(duì)混淆操作所引入

3、的開(kāi)銷(xiāo)進(jìn)行量化，采用嵌套復(fù)雜度對(duì)控制流復(fù)雜度進(jìn)行度量，基于分組背包思想構(gòu)造背包決策表，綜合考慮混淆強(qiáng)度和開(kāi)銷(xiāo)來(lái)選擇垃圾代碼插入點(diǎn)，在開(kāi)銷(xiāo)閾值內(nèi)盡可能提升混淆強(qiáng)度。分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與基于隨機(jī)插入策略的控制流混淆算法相比，OB_NC算法混淆后的控制流更加復(fù)雜，具有更高的混淆強(qiáng)度，且時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)較低。
　　最后介紹了安卓應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)，分析了目前主流DEX加殼技術(shù)的原理和不足。在此基礎(chǔ)上，將OB_NC算法運(yùn)用到安卓APP的安全加固中，并驗(yàn)