浅论具有纠错特性的指令统计软件水印算法研究

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1、湖南大学硕士学位论文具有纠错特性的指令统计软件水印算法研究姓名：罗毅申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：孙星明20070413硕士学位论文摘要计算机软件是一种知识密集型的商品，在开发过程中需要投入巨大的人力物力，是开发人员智慧和劳动的结晶。软件的发展推动了计算机的普及，也促进了社会的进步，可是盗版问题一直在一定范围内存在，严重危害软件行业的健康发展。软件水印是数字水印技术的重要分支，通过在程序中嵌入版权信息，证明软件所有权并跟踪盗版。软件水印分为动态水印和静态水印。动态水印利用程序执行过程中的特征形成水印信息，其鲁棒性好，但通用性不强。静态水印利用程序中的静态信息嵌入水印，具

2、有良好的通用性，但鲁棒性差，无法抵御多种常见攻击。如何使软件水印在具有良好通用性的同时，具有很好的鲁棒性，是目前软件水印研究的一个重点。本文提出一种基于指令分布特征的软件水印算法，通过等价指令替换改变程序指令统计特征，利用特征与水印值的映射关系嵌入水印信息。在改变指令分布特征时，算法选择性的构建代表水印载体的指令，对于嵌入相同的水印，不同的程序，选取的水印指令不同。对于攻击者，在无法知道代表水印载体的指令是如何选取的情况下，即使知道嵌入水印采用改变指令特征次数方法，也很难做出有效的攻击。检测水印时，通过比较程序嵌入水印前后的指令分布特征差异提取水印。由于水印信息采用纠错编码，即使攻击者在

3、一定程度上改变指令统计特征，也可通过纠错编码对其进行纠错，有效提高了算法鲁棒性。为了测试实际应用效果，本文通过实验测试了算法抗混淆攻击、反编译攻击、增加代码攻击的能力，并对嵌入水印前后的程序性能进行了评估。实验结果证明，在保证水印鲁棒性的同时，本算法对程序的性能影响较小。对具有纠错编码特性的指令统计特征算法的研究，是实用软件水印技术的有益探索。关键词：软件水印；纠错编码；指令特征；鲁棒性I具有纠错特性的指令统计特征软件水印算法研究AbstractComputersoftwareisakindofknowledge-intensiveproduct,whichneedsthedevotio

4、nofhugeresourcesinitsdevelopment.Itisthecrystallizationofwisdomandlaborofhumanbeings.Thedevelopmentofthesoftwarepromotestheprevalenceofcomputer,andalsocontributestotheprogressofsociety;however,thepiracyproblemstillexistsincertainscope,whichdoesharmtothehealthgrowthofsoftwareindustry.Softwarewater

5、markingisaneffectivesoftwareprotectionmethod;itcanidentifythesoftwarepropertyortracethepiratesoftwarebyembeddingtheinformationofsoftwareproducerorpurchaserintotheprogram.Softwarewatermarkingcanbeclassedintodynamicwatermarkingandstaticwatermarking.Dynamicwatermarking,whichconstructsthewatermarking

6、informationbymakinguseofcharacteristicsintheexecutionprocessoftheprogram,hasgoodrobustnessbutbaduniversalitysoitcanonlybeusedincompleteexecutableprogrambutnotinsinglemodule,anditcannotpreventmulti-attack.Staticwatermarking,whichtakesadvantageofthestaticinformationtoembedthewatermarkinginformation

7、,hasbadrobustness,vulnerablefromattackssuchasincreasingabundantcode,confusingandde-compiling.Nowadays,theresearchfocusesonmakingithavegoodrobustnessanduniversality.Thispaperproposesakindofsoftwarewatermarkingalgorithmb