虚拟黑盒安全的程序混淆:模型、进展与挑战

• 作者: 张明武 沈华 穆怡
• 来源期刊: 计算机学报
• 学科: 工学
• 关键词: 程序混淆 虚拟黑盒 功能保持 不可区分混淆 逆向工程
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 软件技术
• 页码范围: 2700-2718
• 页数: 19页
• 分类号: TP309
• 字数: 21815字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11897/SP.J.1016.2017.02700

摘要

在密码复杂性安全级别上实现程序安全保护方法,主要有两种:函数加密和程序混淆.程序混淆(program obfuscation)是一个编译器,它可将一个程序(布尔表达的电路)转化为可执行的混淆化程序,混淆后的程序与原始程序在相同输入情况下达到相同输出功能,但无法从混淆程序中获得有关原始程序或电路的任何有用信息.程序混淆使软件代码逆项工程在密码学上是可证明困难的,可用于软件产权保护、安全外包计算以及敏感代理操作等场合,也可实现密码学领域中的重加密、不可否认加密以及对称加密转换为公钥加密等应用.目前程序混淆已受到研究人员的广泛重视,然而Barak等(Eurocrypt'01)已证明对一般电路的理想化黑盒安全是不可能的.程序混淆设计要么针对某些具体函数电路,如点函数、多点函数、超平面关系函数以及重加密功能函数等,以达到虚拟黑盒安全的构造,要么弱化安全要求获得实用性可证明安全的程序混淆方案.鉴于程序混淆在理论研究与实际应用上的重要意义,该文对程序混淆技术的系统模型、安全性、方案设计以及性能等作综述性研究和比较分析,从混淆函数电路的可能性和不可能性角度作了归纳,并对典型的函数电路混淆作了描述和探讨.对VBB安全混淆、VGB安全混淆、最可能混淆、可提取混淆以及不可区分混淆等安全模型进行了分析探讨.最后对密码技术实现的混淆在性能上进行定义和归纳,对当前方案作比较分析,并对今后的研究方向作了展望.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张明武	湖北工业大学计算机学院	25	84	5.0	7.0
2	沈华	湖北工业大学计算机学院	30	133	6.0	10.0