[发明专利]一种基于so文件加壳的Android平台应用软件保护方法

说明书

本发明提出了一种基于so文件加壳的Android平台应用软件保护方法，在该方法中，对dex文件的解密和动态加载操作都放在受保护so文件里，首先对受保护so文件中的函数进行非对称加密后，再对整个受保护so文件进行非对称加密，其两个密钥都存放在服务器中，结合了服务器验证技术保证了源代码的安全性。其次对so壳文件中与section相关的字段置为随机数，加大了静态反编译的难度，同时对受保护so文件的加载期间相关校验字段置0，加大了内存dump攻击的难度。最后so壳文件作为自定义Linker对受保护so文件进行加载，加载完成后，对自身和受保护so文件的Program Header全部置0以防止内存dump攻击和修改系统Linker的攻击。

技术领域

本发明涉及软件信息安全研究领域，特别涉及一种基于so文件加壳的Android平台应用软件保护方法。

背景技术

Android系统是Google于2007年11月推出的基于Linux、开放源码的智能手机操作系统。该系统自推出以来，以其开源的特性席卷了全球的移动智能终端市场，得到大批开发者以及许多厂商的支持，已经逐步成为了移动终端最普及的操作系统。虽然Android平台采用了多层次的安全保护机制，但由于Android平台自身的缺陷，使用易于反编译的Java语言，其软件仍然受到来自各方面的威胁，其中最重要的威胁便是逆向攻击。即通过逆向工程破解软件的关键部位，从而获取软件信息或实施一系列恶意攻击。逆向Android软件的一般步骤是：首先是对其进行反编译，然后阅读反汇编代码，如果有必要还会对其进行动态调试，找到突破口后注入或直接修改反汇编代码，最后重新编译软件进行测试。

处于Java层的apk应用极容易被逆向从而得到Java源代码，而Native层的原生程序具有较高的安全性，同时直接和CPU打交道，不仅逆向难度大，而且程序的性能得到提高。由于Native层的so文件难被静态反编译，所以针对so文件的攻击大多是动态调试和内存dump分析，甚至可以通过修改系统Linker来实现对so文件的自动化攻击从而获得解密的数据。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种基于so文件加壳的Android平台应用软件保护方法，该方法修改so壳文件和对受保护so文件的关键函数进行加密，同时so壳文件作为自定义Linker加载受保护so文件，不仅能够抵抗so壳文件的静态反编译，而且加大了受保护so文件的动态分析难度，另外结合远程服务器验证保证了源代码不被篡改，从而达到了保护Android应用程序的目的。

本发明使用的一种基于so文件加壳的Android平台应用软件保护方法主要分为加壳和解壳两个过程，具体包括下面的步骤：

(1)找到受保护so文件中的函数使用密钥进行非对称加密，密钥放在服务器；

(2)对受保护so文件修改后，使用密钥对受保护so文件进行非对称加密，密钥保存在服务器；

(3)把经过上述加密后的受保护so文件嵌入到so壳文件的尾部；

(4)对so壳文件进行修改；

(5)程序运行时，由系统Linker加载so壳文件后，把控制权移交给so壳文件；

(6)服务器返回密钥，so壳文件对受保护so文件进行解密；

(7)so壳文件模仿系统Linker对受保护so文件进行加载，从服务器返回密钥对受保护so文件的函数进行解密，加载完成后，修改so壳文件和受保护so文件；

(8)受保护so文件执行解密与动态加载dex文件的函数，将控制权移交给源程序。

在步骤(1)中，受保护so文件中先实现了动态加载与解密dex文件的逻辑，对其函数加密的算法是AES；

在步骤(2)中，先对加载受保护so文件期间的相关检验字段置为0后再进行加密，对其加密的算法是AES；