袁淑丹　黎成　任子亭

摘要：該文在分析了以往的軟件加密方法和對比研究之后，得出將軟硬件結(jié)合進行軟件保護的方案，于是提出了基于硬盤序列號進行軟件加密保護的研究。將軟硬件加密技術(shù)結(jié)合使用，硬件方面通過對比分析得出要使用硬盤序列號進行加密依據(jù)，基于計算機硬盤序列號具有唯一性特點，可以更好的實現(xiàn)一碼一機制，并且在軟件加密技術(shù)上進一步改進，使用對稱加密算法與非對稱加密算法結(jié)合，讓軟件的保護強度進一步提高。

關(guān)鍵詞：軟件保護；加密技術(shù)；注冊機

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）34-8180-02

1 背景分析

自1946年世界上第一臺計算機問世以來，經(jīng)歷了幾十年的飛速發(fā)展，除了給人類帶來便利之外，還為人類提供了大量的就業(yè)崗位。隨著硬件技術(shù)的突飛猛進，軟件也是當今商場中的一塊極具發(fā)展前景的領(lǐng)域。軟件產(chǎn)品的研發(fā)也占據(jù)了商品生產(chǎn)的重要地位。計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡，便利了人類的同時也帶來了軟件版權(quán)保護問題。共享軟件和非授權(quán)軟件使用也是軟件產(chǎn)品面臨的最嚴峻的問題，給人類造成的經(jīng)濟等等各方面的損失也是極其龐大的。2011年新京報顯示，2010年盜版軟件給中國軟件產(chǎn)業(yè)造成的損失高達1009.9億元。商業(yè)軟件聯(lián)盟（BSA）的調(diào)查結(jié)果表明，2010年中國軟件盜版率達78%，較之前已經(jīng)下降很多，說明中國對于軟件的盜版問題也采取了相應的措施手段，但是因為軟件產(chǎn)業(yè)起步晚，發(fā)展快，立法方面一直處于滯后狀態(tài)，對于政府部門、理論界一直研究的熱門話題也是怎么樣使用法律手段來保護計算機軟件的知識產(chǎn)權(quán)。就計算機軟件發(fā)展歷程來看，現(xiàn)行法律基本都是采用著作權(quán)的模式，但這絕非是單一的選擇，人們更希望計算機的保護制度能得到更進一步的完善，那么無疑采用什么模式保護是計算機軟件保護制度的焦點問題。但無論從哪個方面采取措施，都存在相應的漏洞，因此對于降低盜版軟件率，我們需要從公益道德、法律法規(guī)及軟件技術(shù)等方面著手，單一的保護措施肯定無法阻擋盜版軟件的滋生。目前對于新興的中國軟件產(chǎn)業(yè)來說，盜版軟件已經(jīng)構(gòu)成了很大的危害，對于軟件市場的發(fā)展也遭遇了嚴重地阻礙，繼而導致軟件行業(yè)無法為國家提供的更多就業(yè)機會和更高的稅收，影響的是整個國家的巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 國內(nèi)外發(fā)展水平及現(xiàn)狀

對于軟件的保護我們要從法律角度和技術(shù)角度出發(fā)，同時達到保護作用，使非法盜版軟件得到更嚴厲的制裁，保護我們軟件市場健康的運行和成長。

2.1軟件保護法

基于軟件是人類特殊的智慧結(jié)晶，是極為奇特的一種可以呈現(xiàn)特定含義和表現(xiàn)形式的一種商品，但也是依靠指定的數(shù)學算法輸出特定結(jié)果的工具，從這兩點上，體現(xiàn)出計算機軟件是一種功能性作品，所以對計算機軟件的保護既是軟件版權(quán)的保護也是專利權(quán)的保護。在法律保護形式及內(nèi)容上都處于艱難的選擇中。軟件知識產(chǎn)權(quán)被版權(quán)保護、專利保護、商業(yè)秘密保護以及反不正當競爭等多種保護模式下保護。

2.1.1軟件版權(quán)保護模式

從20世紀80年代左右開始， 可復制性、作品性等計算機軟件自身擁有的這些特殊性質(zhì)漸漸得到人們的辨別，在美國為主導的帶領(lǐng)下使版權(quán)保護成為一種流行趨勢。

版權(quán)保護模式除了對計算機軟件起到了一定保護作用外，也呈現(xiàn)出很大的局限性，由于版權(quán)法的保護對象并非計算機軟件的核心技術(shù)，仍會導致軟件受到威脅，還有年限問題等等，也將遏制軟件的創(chuàng)新和更換。由于計算機軟件本身具有作品性和功能性的雙重特點，保護形式和范圍更為復雜。

2.1.2軟件專利保護模式

雖然軟件的版權(quán)保護模式在其保護模式中占主導地位，其弊端也是不容人們所忽略的，為了軟件行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展，世界各國都在不斷努力的尋找著更合理更完善的保護措施。美國專利法101條，《日本專利法》第2條，TRIPS協(xié)議第27條，都為軟件的專利保護提供了空間。計算機軟件沒有被專利法合理保護其實是顯而易見的，當然不能排除對部分軟件的保護作用，也有部分計算機軟件及專利是被專利法認可范圍內(nèi)的。可以確信的是使用專利權(quán)的對計算機軟件是有利的，有一定的保障，保護力度比著作權(quán)法好很多?？蓪＠ūＷo軟件仍有很多缺陷。由于軟件的更新?lián)Q代的速度過快，但專利等侯審查時間長，復雜性大，無法真正做到保護軟件的始終，等審查結(jié)束此軟件可能已被淘汰，這樣諸多軟件將面臨嚴峻的威脅，并且申請專利的數(shù)量也受到影響。

通過上面的分闡述我們知道，依據(jù)作品的特性而設(shè)計了著作權(quán)法，并且對作品進行保護，但依照創(chuàng)造的特性進行設(shè)計了專利法，并且其與創(chuàng)造協(xié)調(diào)。到底是采取以作品性還是創(chuàng)造性來為計算機軟件保護提供正確的模式，事實上辨別起來是非常困難的。不論哪種方法，想要很好的調(diào)和各種方法，并且介于當前法律對軟件的保護過程里有交錯、重復等情況，所以設(shè)計出符合計算機自身特性的特有保護法的要求越來越迫在眉睫。

2.2軟件保護技術(shù)

軟件是需要保護的，既然法律上還無法做到能真正的保護軟件，那么軟件制作者自己為其軟件的安全而研究各種各樣的保護技術(shù)，其實就是依賴于硬件的硬加密技術(shù)和脫離硬件加密的軟加密技術(shù)，以及軟硬結(jié)合加密方法，下面我們對這些加密技術(shù)逐一進行介紹。

2.2.1硬加密

硬加密，它通過加密信息被安裝在特殊硬件上而成為附加軟件原理存在的一種軟件保護技術(shù)。硬加密是軟件保護中一項功能強大的使用工具，也是介于硬件和軟件相互結(jié)合進行加密的，加密強度更高，可靠性更強。雖說硬件加密的開發(fā)周期長成本高，但收益也是相當可觀的，在如今軟件日受到侵害的情況下，硬加密也是保證高檔軟件的更有效的方式。目前主流的硬加密主要有加密鎖、加密卡、光盤保護等方法。

加密鎖在業(yè)界頗受歡迎。它是一種安裝在并行口或串行口電路上的軟硬件結(jié)合的智能化的加密工具，為了讓加密鎖正常的保護軟件，它必須要對軟件程序?qū)ζ浒l(fā)出的查詢命令快速做出響應，要使軟件順利運行必須是加密鎖作出的正確響應才可以。endprint

加密鎖的加密強度是通過加密原理來體現(xiàn)的。所以目前市場上分為四代產(chǎn)品也是充分反映出每個階段的思想。

第一代是存儲型的。它是加密鎖的先祖，開啟了加密鎖的先河時代，也是單純依賴硬件加密的，只有一個存儲部件在其內(nèi)部，只能夠?qū)崿F(xiàn)廠商對它的讀寫。此類型加密鎖實現(xiàn)的是廠商把事先準備好的保密數(shù)據(jù)設(shè)置到加密鎖內(nèi)，軟件在運行中隨機讀取，這樣對于想通過簡單重復并口數(shù)據(jù)來解密的人設(shè)定了阻礙，萬物都是有簡單到復雜，這種加密鎖的加密原理也是最簡單的，目前已逐步淡出市場，但由于成本低利潤好，所以并沒有完全被廠商放棄生產(chǎn)。

第二代是算法不公開的加密鎖。單片機被放置在硬件內(nèi)部，通過算法實現(xiàn)加密。此類加密鎖是通過軟硬件結(jié)合完成加密的。首先建立保密協(xié)議其通過單片機、軟件和加密鎖之間的數(shù)據(jù)通信來實現(xiàn)的。所有數(shù)據(jù)都被加密處理過，破解過程就相對困難很多，因為很難分析數(shù)據(jù)內(nèi)容及潛在的規(guī)律。顯而易見的此類加密鎖使破解者向功能層攻擊。

第三代是“可編程”加密鎖，中國以1999年的北京深思洛克為代表推出。此類型加密鎖是軟件加密技術(shù)的又一次提升。對于這種類型的加密鎖的設(shè)計理念是軟件中重要的代碼或模塊可以被用戶進行“移植”到加密的保護設(shè)備上運行。那么介于成本的影響，早期的幾款加密鎖在可編程上也受到了阻礙，算法復雜度不高，編碼空間小，程序空間小，保護強度弱等，使得此類加密鎖沒能得到很好的推廣普及。

第四代是智能型的加密鎖。2002年，中國的軟件保護得到了又一次技術(shù)的提升。對于以智能卡為核心部件的智能型加密卡是被國內(nèi)傳統(tǒng)兩強企業(yè)美國彩虹天地和北京深思洛克先后推出的。它實現(xiàn)了把特定算法存儲在單片機芯片上，通過計算機接口對軟件發(fā)出的密鑰數(shù)據(jù)加密轉(zhuǎn)換。迷宮技術(shù)、算法植入技術(shù)等都是智能加密鎖在軟件上采取的數(shù)據(jù)形式，抗擾能力較好。智能型的加密鎖是對第三代“可編程”真正的延伸和使用。安全性能很好，在金融、軍隊等等各個領(lǐng)域廣泛應用。

2.2.2軟加密方法

軟加密，我們從字面簡單理解其實就是無需依賴硬件而實現(xiàn)的加密方法。有效的軟件加密技術(shù)是讓加密的程序代碼不容易分析和追蹤，那么軟加密便達到了這種效果，是對硬加密的一個填充和擴展，使用軟加密必須滿足實時性的要求。并且對于額外的系統(tǒng)開銷也無需增加，簡便易行。對于軟加密技術(shù)主要有密碼方式、序列號法、注冊機法、鑰匙盤方式、軟件自校驗方式、光盤加密方式等多種加密方法。

密碼方式是指在一些重要的軟件執(zhí)行階段查詢密碼，要想程序繼續(xù)進行，用戶需要對照密碼表輸入密碼才能繼續(xù)完成。對于這種方式基本無成本投資而言，并很容易實現(xiàn)，只是在密碼、密碼點和人機對話等方面是固定的，這其實是缺陷，所以大部分在小型軟件和價格低的軟件上使用。

序列號法是軟件供應商對于購買正版軟件的用戶提供可以順利安裝和使用該軟件的密碼。其實這種方法顯然保護強度不高，只要復制及得到序列號，也可實現(xiàn)安裝和使用。

注冊機法是序列號加密的拓展。對計算機進行檢測，并生成相應的數(shù)據(jù)，是它在軟件程序安裝時凸顯的一個很重要的特點，那么用戶要把這個生成的數(shù)據(jù)告知開發(fā)商，那么開發(fā)商根據(jù)這個數(shù)據(jù)完成加密之后又得到一組數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)可能是注冊碼或相關(guān)文件，只有當用戶擁有這個注冊碼或相關(guān)文件后，才能正確順利安裝和使用軟件。這樣實現(xiàn)了該軟件只能在一臺機器上安裝使用的特點，極大的保護了正版軟件，凡事有利必有弊，那么硬件設(shè)備的更換，就導致了軟件可能無法繼續(xù)使用，無疑對開發(fā)商還是用戶都會造成很大的障礙。

鑰匙盤方式是指在軟件運行過程中為了方便校驗需要在軟件特定的磁道寫入特定的信息。這樣的軟盤似乎像鑰匙似的，以鑰匙盤命名而被人們廣泛使用。其實這種加密方式是簡單可靠的，投資也小，可是會讓軟盤驅(qū)動器在運行時被占用，給用戶帶來很多數(shù)據(jù)存取方面的困難，并且軟盤穩(wěn)定性可靠性都差容易損壞。并且現(xiàn)今此方法已被淘汰。

軟件自校驗方式是指安裝程序會自動記錄計算機硬件的奇偶校驗和軟件安裝磁道位置等軟件信息，這些信息都是軟件開發(fā)商安裝在硬盤上的，而且會自動改寫安裝程序。這些安裝信息和標記在運行過程中被記錄或標記。若運行環(huán)境改變，軟件不會運行。由于這種方式不是單一改變硬件，而是整個運行環(huán)境的改變導致軟件無法運行，所以人們很難發(fā)覺加密的存在，那么顯而易見系統(tǒng)的可靠性相對較高，所以被廣泛采用。其實萬物都是有利有弊的，那么對于軟件自校驗而言，若更換運行環(huán)境中的硬件設(shè)備，那么就需要重新安裝校驗的軟件，也是它的一個缺陷。

光盤狗是指對光盤軟件的軟加密技術(shù)。由于光盤在壓制生產(chǎn)中雖有與母盤相同的特性，但因盤上的特征不同的特點，光盤狗就是對其特征來區(qū)分原盤和盜版盤。若想進行盜版復制，就要改變母盤機，費時費錢。所以光盤狗頗受開發(fā)商的喜愛和使用。

國外對于計算機軟件的加密從上世紀80年代就開始了，并且按照市場需求大量投入。目前軟件市場中，加密還是一個新生技術(shù)，但還是有很多領(lǐng)域應用這種技術(shù)，如系統(tǒng)本軟件、應用軟件、工具軟件等等，軟件行業(yè)也在這種新生技術(shù)的使用下得到很有效的保護。這樣的保護方式，使得非法復制的盜版軟件遭遇了大肆打擊?？墒窃诋斀袷澜缰?，我們不能說哪種加密保護的強度是不可攻破的，只是被攻破的難易程度不同而已。如果說對于一個加密方式需要耗費極大的物力財力去破解而成為復制的盜版軟件，那么肯定是不被接受的，繼而會放棄破解，這樣就達到了我們的保護目的。世界上沒有完全不能破解的加密，只能說困難的程度不同。為了能夠維護軟件市場的穩(wěn)健發(fā)展，軟加密也好，硬加密也罷，只要能夠為遏制盜版保護軟件生產(chǎn)者利益，那么我們一律要使用，起碼也是相對不再被動的局面，并且這種加密技術(shù)也充分顯示出當前先進的計算機軟件和硬件的技術(shù)水平。

3 結(jié)論

預防和遏制非法盜版軟件的滋生，所以軟件的保護措施勢在必行，因為不斷前速發(fā)展的技術(shù)，人們越來越關(guān)注通過計算機硬件信息來實現(xiàn)對軟件的保護。那么分析了現(xiàn)有的軟件保護技術(shù)，目前對于提取計算機硬件設(shè)備進行加密成注冊機的保護方案還是比較流行的。在計算機的硬件設(shè)備上，硬盤序列號具有唯一性，它是出廠時給定的唯一的一組號碼，軟件保護就通過它的唯一性來實現(xiàn)加密，那么加密的強度就更高更可靠，硬盤序列號是每臺計算機特有的一個廠家指定的號碼，不可能出現(xiàn)重復的情況，那么這個序列號就可以成為我們保護軟件時的一個認證，實現(xiàn)一碼一機制就有了更可靠有力的保障。通過對文獻分析研究對比，得出單純使用硬件序列號進行一重加密是不可靠的的結(jié)論，那么基于此，提出本文的思想，對序列號注冊機中進行雙重加密保護，用戶獲取硬盤序列號然后對其進行一層加密，再傳送給開發(fā)商的時候再進行二層加密?；谟脖P序列號的軟件保護的設(shè)計和實現(xiàn)，其實這個方案是通過軟件與硬件的結(jié)合來實現(xiàn)對軟件產(chǎn)品的保護。硬盤序列號的唯一性，更加充分保護了軟件使用。故本思想無論在哪種條件下都是可行的。

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