Метод защиты программных средств на основе запутывающих преобразований

Для проведения статистического анализа результатов эксперимента, вве-

дем критерий уровня выполнения задания [39]:

1-й уровень - задача выполнена, т.е. респондент справился с заданием;

2-й уровень - задача выполнена частично, т.е. респондент получил про­межуточные результаты, но с заданием не справился;

3-й уровень - задача не выполнена, т.е. респондент не справился с зада­нием.

Тогда результаты эксперимента можно представить в следующем виде (таб. 4.2, рис. 4.6).

Таблица 4.2. - Результаты эксперимента по порядковой шкале.

90

* 0

□              Задача №1

■              Задача №2

□  Задача №3

□  Задача №4

■              Задача №5

1

Уровень выполнения задания

Рисунок 4.6 - Гистограмма результатов выполнения задания. Из проведенного эксперимента можно сделать следующие выводы:

-         большая трудность восприятия текстов программ;

-         трудность восприятия меток и переменных;

-         большое количество затрачиваемого времени на анализ программ. Среднее время, затрачиваемое на анализ, составляет 3.5 часа, при этом

не получено ни каких данных о программе (переменных и участков програм­мы, в которых заключены основные алгоритмы).

4.4.3 Результаты дизассемблирования

Для дизассемблирования использовалась программа WinHexl2.3. В ре­зультате полученный размер текста программы обычных сортировок в ас­семблерном виде [32] составил несколько тысяч строк ассемблерного кода.

При проведении анализа ассемблерного кода запутанных и исходных программ получены следующие результаты:

увеличение количества строк в запутанных программах по срав­нению с исходными тексами в среднем на 15 091 строк;

увеличение количества переходов в среднем в 4 раза (использо­вание внутренних меток) и уменьшение длинны участков программы между метками и, как следствие, большое ветвление запутанной программы;

91 увеличение количества команд по работе с памятью и данными пересылок в среднем в 2 раза, в результате больше работы со стеком.

Проведение данного анализа показало, что при компиляции программ не весь «мертвый код» определяется компилятором, использование массивов приводит к увеличению операций при работе с памятью. Использование большого числа операций и использование лишних сравнений приводит к большому ветвлению программы. В результате, даже при удачной декомпи-ляции, в тексте программы сохраняется «мертвый код», лишние сравнения и дополнительные переходы. Следовательно, декомпиляция и анализ получен­ных результатов не эффективны и очень трудоемки.

4.5 Определение размера требуемых ресурсов вычислительной системы

Критериями при выполнении численных экспериментов для сравнения и анализа запутывающих преобразований были взяты: среднее время обра­ботки и среднее количество операций, выполняемых в программе, количест­во элементов для сортировки менялось в заданном интервале, массив элемен­тов заполнялся случайными числами [9]. Запутанные программы тестирова­лись на ПК с характеристиками: процессор Intel Pentium М/ Celeron М 1,3 ГГц, оперативная память 256 МБ.

Для программ были применены все преобразования, описанные выше (добавление «мертвого кода» в программу путем внесения 100 переприсваи­ваний, добавление 15 меток и т.д.).

Количество элементов для метода «пузырька» изменялось в интервале от 2 500 - 25 000. При этом время выполнения исходной программы - от 0,05 до 9,12 сек. Количество операций в зависимости от числа использованных элементов лежит в интервале от 60 * 106- 1 523* 106.

В результате преобразований при том же диапазоне изменения количе­ства элементов, были получены следующие результаты:

-       время выполнения изменялось в пределах 0,16 - 14,23 сек;

92 -       количество операций изменялось в пределах 60 * 106 - 3 460* 106. Результаты сравнения исходной программы и измененной преобразова­ниями по этим критериям представлены на рис 4.5 и в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Сравнительные данные для программы сортировки мето­дом «пузырька»

о              о              о              о

о              о              о              о

О              Ю              О              1Л

ю              г-»              о              см

см    m см    см

*

ф о

к

5 X

ф

I с; о

с

А СО

К

ф О.

ш

оооооооооо оооооооооо

ЮОЮОЮОЮт-ЮО

смтг-осмюг^осмю

т-              т-        т-              т-              CM              CN              СМ

Количество элементов

4000

Количество элементов

• исходное

измененое

• исходное

измененое

Рисунок 4.5 -Зависимость критериев анализа от количества элементов для сортировки для метода «пузырька»

93 Отношение количества операций преобразованной программы к исход­ной приведено на рис.4.6.

2500       5000       7500      10000     12500     15000     17500     20100     22500     25000

Количество элементов

Рисунок 4.6 - Отношение количества операций для метода «пузырька»

Количество элементов для метода «выборки» изменялось в интервале от 2 500 - 30 000. При этом время выполнения исходной программы - от 0,05 до 4,2 сек. Количество операций в зависимости от числа использованных эле­ментов лежит в интервале от 9 * 106- 1 350* 106.

В результате преобразований при том же диапазоне изменения количе­ства элементов, были получены следующие результаты:

-              время выполнения изменялось в диапазоне 0,109 - 9,4 сек;

-              количество операций в диапазоне 19 * 106 - 2 702* 106.
Результаты сравнения исходной программы и измененной преобразова­
ниями по этим критериям представлены на рис 4.7 и в таблице 4.2.

94 Таблица 4.2 - Сравнительные данные для программы сортировки мето­дом «выборки»

I

і

m

0)

Q. СО

f  3000

о

L- 2500

Количество элементов

Количество операций

■ полученное

исходное

■полученное

исходное

Рисунок 4.7 -Зависимость критериев анализа от количества элементов для

сортировки для метода «выборки»

95 Отношение количества операций преобразованной программы к ис­ходной приведено на рис.4.8.