基于Asmuth-Bloom体系的软件水印技术研究

摘要

传统的软件保护大多依赖于加密技术，对于加密技术来说，密码的不可破译度是靠不断增加密钥的长度来提高的，然而随着计算机计算能力的迅速增长，密码的安全度始终面临着新的挑战。软件水印技术的出现和发展，为软件安全的研究和应用拓展了一个新的领域。该技术是在软件中嵌入某些特定的秘密信息，在必要的时候，这些秘密信息可以被提取出来证明软件所有者的版权。根据水印被加载的时刻，可以将软件水印分为静态水印和动态水印。静态水印存储在可执行程序代码中，动态水印则保存在程序的执行状态中。 动态图水印是一种较新的动态软件水印技术，这种技术是在程序运行时动态生成一个图结构，用这个图的拓扑来表示一个水印数字。因为分析动态数据的困难性，所以这种动态水印对水印攻击具有较强的抵抗能力。 论文在动态图水印理论的基础上，提出基于Asmwth-Bloom体系的动态图软件水印算法(简称AB算法)，该算法将密码学中的密钥共享思想引入到软件水印中，将水印信息w分成n份，各份之间没有包含关系，任何t(t≤n))份可以计算出w，而任何t-1份则不能。 实现了基于AB算法的ABMark1.0系统，ABMark1.0系统是一个基于Java字节码文件的综合软件水印系统，主要包括静态数据软件水印和AB算法软件水印两个子系统。 以ABMark1.0系统为平台做了一系列的实验，对AB算法的数据率、鲁棒性、隐蔽性以及水印加载所带来的性能过载进行了评估和实验分析，结果表明，AB算法能够基于部分内容提取水印，具有较强的鲁棒性，但该算法的不足之处是将水印数据扩张，相对减少了程序可容纳的水印信息量，水印恢复时涉及到模数逆的运算，增大了计算量和计算时间。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究的目的和内容

1.3论文结构及章节安排

第二章软件水印技术

2.1软件水印技术概述

2.1.1软件水印分类

2.1.2软件水印的特性

2.2对软件水印的攻击

2.2.1对软件水印攻击分类

2.2.2软件水印抗攻击性讨论

2.3软件水印保护

2.3.1混淆技术

2.3.2水印防篡改技术

2.4讨论

2.5本章小结

第三章动态图软件水印

3.1 DGW技术概述

3.2 DGW水印的嵌入

3.2.1 Permutation水印结构

3.2.2 K基数循环链表水印结构(Radix_k)

3.2.3 PPCT水印结构

3.2.4 IPPCT水印结构

3.3 DGW水印的提取

3.4对DGW水印的攻击与保护

3.4.1对DGW水印的攻击

3.4.2对DGW水印的保护

3.5讨论

3.6本章小结

第四章AB算法

4.1 Asmuth-Bloom体系

4.2 AB算法描述

4.3 AB算法的基本实现

4.3.1水印编码

4.3.2标识

4.3.3追踪

4.3.4嵌入

4.3.5构造水印图

4.3.6生成中间代码

4.3.7生成并插入java代码

4.3.8水印提取

4.3.9举例

4.4讨论

4.5本章小结

第五章AB算法仿真与实验分析

5.1 ABMark1.0系统

5.1.1系统功能模块

5.1.2用户界面

5.2 AB算法评估

5.2.1数据率

5.2.2鲁棒性

5.2.3嵌入过载

5.2.4隐蔽性

5.3软件保护应用实例

5.3.1水印编码

5.3.2追踪

5.3.3水印嵌入

5.3.4水印提取

5.4讨论

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1论文的工作总结

6.2未来的研究工作

参考文献

致谢

攻读研究生期间所发表论文及参加项目