[发明专利]基于白盒CLEFIA加密方法的软件篡改检测方法

说明书

本发明提出一种基于白盒CLEFIA加密方法的软件篡改检测方法，用于解决现有技术中存在的检测软件尺寸较小的问题，实现步骤为：设置黑盒CLEFIA加密方法参数；构造仿射变换函数；构造白盒CLEFIA加密方法中轮函数的查找表ELUT；构造待检测软件的二进制代码文件的查找表CLUT；构造辅助运算查找表WLUT；对白盒CLEFIA加密方法进行更新；判断待检测软件是否发生篡改。

技术领域

本发明属于软件保护技术领域，涉及一种软件篡改检测方法，具体涉及一种基于白盒CLEFIA加密方法的软件篡改检测方法。

背景技术

得益于计算机技术的飞速发展，软件需求得到了进一步的提升，研发人员因此开发出可以提供各式各样服务的软件供用户使用，通过应用这些软件使得用户的日常生活变得更加便利，然而这些软件为用户提供便利的同时也为用户的个人隐私带来一些潜在的风险。近年来，软件安全性问题屡见不鲜，其中,软件篡改因其产生后果的严重性，在众多安全性问题中“脱颖而出”，同时受到科研人员的广泛关注。软件篡改是指恶意攻击者通过对软件的二进制代码文件进行修改，达到控制软件一系列功能的目的，一旦软件被恶意攻击者控制将会对用户的个人信息，包括家庭成员信息、健康状况、社交状况、财产情况等进行泄露甚至非法贩卖。

基于加密方法的软件篡改检测方法是一种能够及时发现软件被恶意攻击者篡改的有效方法，该方法将软件是否发生篡改与加密方法的加密结果的正确性联系起来，通过加密结果的正确性判断软件是否发生篡改，但随着软件需求的提升，软件尺寸不断增大，大大提高了基于加密方法的软件篡改检测方法的难度，因为目前基于加密方法的软件篡改检测方法只能为较小尺寸的软件提供检测，例如林婷婷，仲一昕等人在论文“SoftwareTamper Resistance Based on White-Box SMS4 Implementation”(ISIC.2019:486-495)中，公开了一种基于白盒SMS4加密方法的软件篡改检测方法：该方法将待检测软件的二进制代码文件以1024字节为单位长度进行切割，得到长度为1024字节的128条代码片段，将每一条代码片段逐比特排列成由256行4字节组成的查找表，得到128张8比特输入32比特输入的查找表，然后，根据白盒SMS4加密方法中的查找表与代码片段转换的查找表进行异或运算构造辅助运算查找表，再将辅助运算查找表与代码片段转换的查找表的异或结果替换白盒SMS4加密方法中的查找表来更新白盒SMS4加密方法，通过更新的白盒SMS4加密方法的加密结果的正确性来检测软件是否发生篡改，但是其查找表的大小为8比特输入32比特输入，每次能够实现为128KB尺寸下的软件提供检测，就目前用户所使用的较大尺寸软件而言，该方法并不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提出一种基于白盒CLEFIA加密方法的软件篡改检测方法，用于解决现有技术中存在的检测软件尺寸较小的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：

(1)设置黑盒CLEFIA加密方法参数：

设黑盒CLEFIA加密方法的白化密钥为WK₁、WK₂、WK₃和WK₄，该CLEFIA加密方法包括N个轮迭代，第n个轮迭代的轮函数为和WK₁和WK₂位于第1个轮迭代之前，WK₃和WK₄位于最后一个轮迭代之后，其中，N＝18，和分别表示和的输入，且和的大小为有限域GF(2)³²上随机生成的32比特向量，和分别表示和的轮密钥，WK₁、WK₂、WK₃和WK₄，以及和的大小均为32比特，和的表达式分别为：