[发明专利]保护软件系统的完整性的安全设备和方法及其系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及计算机和软件安全领域，尤其涉及保护在不安全环境中运行的软件系统的完整性的安全设备和方法及其系统。

背景技术

在许多情况下，客户所获得的软件运行于对软件供应商来说不安全的环境中。虽然软件供应商已经在软件包中嵌入了诸如“试用版本”时间限制之类的使用限制机制，但是客户仍然具有强烈的动机来破解和绕过该限制机制以获得更大的利益。如何在恶意环境中保护限制机制以防止被恶意用户破解和绕过总是所关注的问题。

随着软件服务的发展，许多软件供应商提供服务软件或者软件模块，对于这些作为服务而提供和部署在客户位置处的不安全服务器中的软件来说，虽然软件供应商总是希望依据他们的服务运行而进行适当的记账，但是对服务的交易状态进行审核是非常困难的。

一个更通常的情况是那些服务组件可以进一步集成到部署在其他客户站点处的新解决方案中。在这样的情况下，如何得知服务组件的再使用状态并且控制对服务组件的使用来获得更多的收益，一直是服务组件所有者考虑的大问题。

通常，利用防篡改技术(例如，加壳(envelop)技术)来保护软件程序，以防止该软件程序被篡改或者分析(例如，提取密钥，专用算法等)。大多数传统的防篡改技术基于软件方式。这些技术是加密软件的敏感数据/代码，以提高恶意用户窃取机密的门槛。但是纯软件方式的安全级别是有限的，并面临被有经验的骇客破解的危险。此外，一旦软件程序已经交付给客户，则难以升级其安全算法。

另一种避免被破解的解决方案是将一些关键的模块移植到部署在软件供应商站点处的后台服务器中，即安全域中。但是这种解决方案要求部署在客户站点处的服务器频繁地连接后台服务器，因此，这对于客户是不方便的。(例如，客户可能想要将整个服务产品部署在单独的系统中并向终端用户演示)。此外，在这种解决方案中，软件供应商必须进行7×24的维护服务，以接收来自客户的连接。

可信平台(Trusted Platform，TP)是具有可能以内置硬件形式构造的可信部件的计算平台，其使用该部件创建软件处理的信任基础。它使用基于平台完整性的信任来提供比纯软件方案更高的安全性。但是，考虑到客户的感受和实现复杂度，在客户的服务器或者机器中部署TP模块并不总是可接受的。此外，某些可信平台的存储器大小和CPU性能可能会对运行的服务进行限制。

软件狗可用于保护软件程序防止被未经授权的拷贝，但是它们不能防止破解或者绕过限制功能。

因此可以看出，现有技术要么提供过低的软件保护级别，要么需要特定的硬件系统，这对于软件供应商而言都不是所期望的。所需要的是一种能够增强在不安全环境中运行的软件系统的安全性、以防止被篡改和绕过，并且不用改变现有硬件结构的软件保护技术。

发明内容

考虑到上述问题而在本发明中提出了一种新颖的保护软件系统完整性的安全设备和方法及其系统。

本发明的一个目的是提供一种能够以高软件保护级别来保护在不安全运行环境中的软件，以防止该软件被篡改和绕过的安全设备和方法及其系统。

本发明的另一个目的是提供一种能够以客户可以接受的方式来保护在客户站点处运行的软件的安全设备和方法及其系统。

本发明的还有一个目的是提供一种能够不改变现有硬件结构且以高保护级别来保护软件的安全设备和方法及其系统。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于保护软件系统的完整性的安全设备，其包含：模板存储库，用于存储生成代理模块所需的模板；代理模块生成器，用于从所述模板存储库中随机选择一个模板，并根据所选择的模板生成新代理模块；以及收发器，用于将所述新代理模块发送到与所述安全设备通信的外部设备，以更新在所述外部设备中运行的当前代理模块，其中所述当前代理模块用于验证在所述外部设备中运行的所述软件系统的完整性。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于在安全设备中保护软件系统的完整性的方法，包括步骤：选择用于生成代理模块的模板；根据所选定模板生成新代理模块；以及将所生成的新代理模块发送到与所述安全设备通信的外部设备，以更新在所述外部设备中运行的当前代理模块，其中所述当前代理模块用于验证在所述外部设备中运行的所述软件系统的完整性。