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(duì)比研究之后，得出將軟硬件結(jié)合進(jìn)行軟件保護(hù)的方案，于是提出了基于硬盤(pán)序列號(hào)進(jìn)行軟件加密保護(hù)的研究。將軟硬件加密技術(shù)結(jié)合使用，硬件方面通過(guò)對(duì)比分析得出要使用硬盤(pán)序列號(hào)進(jìn)行加密依據(jù)，基于計(jì)算機(jī)硬盤(pán)序列號(hào)具有唯一性特點(diǎn)，可以更好的實(shí)現(xiàn)一碼一機(jī)制，并且在軟件加密技術(shù)上進(jìn)一步改進(jìn)，使用對(duì)稱加密算法與非對(duì)稱加密算法結(jié)合，讓軟件的保護(hù)強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：軟件保護(hù)；加密技術(shù)；注冊(cè)機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）34-8180-02

1 背景分析

自1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷了幾十年的飛速發(fā)展，除了給人類(lèi)帶來(lái)便利之外，還為人類(lèi)提供了大量的就業(yè)崗位。隨著硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)，軟件也是當(dāng)今商場(chǎng)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(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，便利了人類(lèi)的同時(shí)也帶來(lái)了軟件版權(quán)保護(hù)問(wèn)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(yán)峻的問(wèn)題，給人類(lèi)造成的經(jīng)濟(jì)等等各方面的損失也是極其龐大的。2011年新京報(bào)顯示，2010年盜版軟件給中國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)造成的損失高達(dá)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(guó)軟件盜版率達(dá)78%，較之前已經(jīng)下降很多，說(shuō)明中國(guó)對(duì)于軟件的盜版問(wèn)題也采取了相應(yīng)的措施手段，但是因?yàn)檐浖a(chǎn)業(yè)起步晚，發(fā)展快，立法方面一直處于滯后狀態(tài)，對(duì)于政府部門(mén)、理論界一直研究的熱門(mén)話題也是怎么樣使用法律手段來(lái)保護(hù)計(jì)算機(jī)軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。就計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展歷程來(lái)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(jì)算機(jī)的保護(hù)制度能得到更進(jìn)一步的完善，那么無(wú)疑采用什么模式保護(hù)是計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)制度的焦點(diǎn)問(wèn)題。但無(wú)論從哪個(gè)方面采取措施，都存在相應(yīng)的漏洞，因此對(duì)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(hù)措施肯定無(wú)法阻擋盜版軟件的滋生。目前對(duì)于新興的中國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，盜版軟件已經(jīng)構(gòu)成了很大的危害，對(duì)于軟件市場(chǎng)的發(fā)展也遭遇了嚴(yán)重地阻礙，繼而導(dǎo)致軟件行業(yè)無(wú)法為國(guó)家提供的更多就業(yè)機(jī)會(huì)和更高的稅收，影響的是整個(gè)國(guó)家的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展水平及現(xiàn)狀

對(duì)于軟件的保護(hù)我們要從法律角度和技術(shù)角度出發(fā)，同時(shí)達(dá)到保護(hù)作用，使非法盜版軟件得到更嚴(yán)厲的制裁，保護(hù)我們軟件市場(chǎng)健康的運(yùn)行和成長(zhǎng)。

2.1軟件保護(hù)法

基于軟件是人類(lèi)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(xué)算法輸出特定結(jié)果的工具，從這兩點(diǎn)上，體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)軟件是一種功能性作品，所以對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的保護(hù)既是軟件版權(quán)的保護(hù)也是專(zhuān)利權(quán)的保護(hù)。在法律保護(hù)形式及內(nèi)容上都處于艱難的選擇中。軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)被版權(quán)保護(hù)、專(zhuān)利保護(hù)、商業(yè)秘密保護(hù)以及反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)等多種保護(hù)模式下保護(hù)。

2.1.1軟件版權(quán)保護(hù)模式

從20世紀(jì)80年代左右開(kāi)始， 可復(fù)制性、作品性等計(jì)算機(jī)軟件自身?yè)碛械倪@些特殊性質(zhì)漸漸得到人們的辨別，在美國(guó)為主導(dǎo)的帶領(lǐng)下使版權(quán)保護(hù)成為一種流行趨勢(shì)。

版權(quán)保護(hù)模式除了對(duì)計(jì)算機(jī)軟件起到了一定保護(hù)作用外，也呈現(xiàn)出很大的局限性，由于版權(quán)法的保護(hù)對(duì)象并非計(jì)算機(jī)軟件的核心技術(shù)，仍會(huì)導(dǎo)致軟件受到威脅，還有年限問(wèn)題等等，也將遏制軟件的創(chuàng)新和更換。由于計(jì)算機(jī)軟件本身具有作品性和功能性的雙重特點(diǎn)，保護(hù)形式和范圍更為復(fù)雜。

2.1.2軟件專(zhuān)利保護(hù)模式

雖然軟件的版權(quán)保護(hù)模式在其保護(hù)模式中占主導(dǎo)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(guó)都在不斷努力的尋找著更合理更完善的保護(hù)措施。美國(guó)專(zhuān)利法101條，《日本專(zhuān)利法》第2條，TRIPS協(xié)議第27條，都為軟件的專(zhuān)利保護(hù)提供了空間。計(jì)算機(jī)軟件沒(méi)有被專(zhuān)利法合理保護(hù)其實(shí)是顯而易見(jiàn)的，當(dāng)然不能排除對(duì)部分軟件的保護(hù)作用，也有部分計(jì)算機(jī)軟件及專(zhuān)利是被專(zhuān)利法認(rèn)可范圍內(nèi)的?？梢源_信的是使用專(zhuān)利權(quán)的對(duì)計(jì)算機(jī)軟件是有利的，有一定的保障，保護(hù)力度比著作權(quán)法好很多。可專(zhuān)利法保護(hù)軟件仍有很多缺陷。由于軟件的更新?lián)Q代的速度過(guò)快，但專(zhuān)利等侯審查時(shí)間長(zhǎng)，復(fù)雜性大，無(wú)法真正做到保護(hù)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(yán)峻的威脅，并且申請(qǐng)專(zhuān)利的數(shù)量也受到影響。

通過(guò)上面的分闡述我們知道，依據(jù)作品的特性而設(shè)計(jì)了著作權(quán)法，并且對(duì)作品進(jìn)行保護(hù)，但依照創(chuàng)造的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)了專(zhuān)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(lái)為計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)提供正確的模式，事實(shí)上辨別起來(lái)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(dāng)前法律對(duì)軟件的保護(hù)過(guò)程里有交錯(cuò)、重復(fù)等情況，所以設(shè)計(jì)出符合計(jì)算機(jī)自身特性的特有保護(hù)法的要求越來(lái)越迫在眉睫。

2.2軟件保護(hù)技術(shù)

軟件是需要保護(hù)的，既然法律上還無(wú)法做到能真正的保護(hù)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(hù)技術(shù)，其實(shí)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(duì)這些加密技術(shù)逐一進(jìn)行介紹。

2.2.1硬加密

硬加密，它通過(guò)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(hù)技術(shù)。硬加密是軟件保護(hù)中一項(xiàng)功能強(qiáng)大的使用工具，也是介于硬件和軟件相互結(jié)合進(jìn)行加密的，加密強(qiáng)度更高，可靠性更強(qiáng)。雖說(shuō)硬件加密的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)成本高，但收益也是相當(dāng)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(pán)保護(hù)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(hù)軟件，它必須要對(duì)軟件程序?qū)ζ浒l(fā)出的查詢命令快速做出響應(yīng)，要使軟件順利運(yùn)行必須是加密鎖作出的正確響應(yīng)才可以。endprint

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

第一代是存儲(chǔ)型的。它是加密鎖的先祖，開(kāi)啟了加密鎖的先河時(shí)代，也是單純依賴硬件加密的，只有一個(gè)存儲(chǔ)部件在其內(nèi)部，只能夠?qū)崿F(xiàn)廠商對(duì)它的讀寫(xiě)。此類(lèi)型加密鎖實(shí)現(xiàn)的是廠商把事先準(zhǔn)備好的保密數(shù)據(jù)設(shè)置到加密鎖內(nèi)，軟件在運(yùn)行中隨機(jī)讀取，這樣對(duì)于想通過(guò)簡(jiǎn)單重復(fù)并口數(shù)據(jù)來(lái)解密的人設(shè)定了阻礙，萬(wàn)物都是有簡(jiǎn)單到復(fù)雜，這種加密鎖的加密原理也是最簡(jiǎn)單的，目前已逐步淡出市場(chǎng)，但由于成本低利潤(rùn)好，所以并沒(méi)有完全被廠商放棄生產(chǎn)。

第二代是算法不公開(kāi)的加密鎖。單片機(jī)被放置在硬件內(nèi)部，通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)加密。此類(lèi)加密鎖是通過(guò)軟硬件結(jié)合完成加密的。首先建立保密協(xié)議其通過(guò)單片機(jī)、軟件和加密鎖之間的數(shù)據(jù)通信來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所有數(shù)據(jù)都被加密處理過(guò)，破解過(guò)程就相對(duì)困難很多，因?yàn)楹茈y分析數(shù)據(jù)內(nèi)容及潛在的規(guī)律。顯而易見(jiàn)的此類(lèi)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(guó)以1999年的北京深思洛克為代表推出。此類(lèi)型加密鎖是軟件加密技術(shù)的又一次提升。對(duì)于這種類(lèi)型的加密鎖的設(shè)計(jì)理念是軟件中重要的代碼或模塊可以被用戶進(jìn)行“移植”到加密的保護(hù)設(shè)備上運(yùn)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(fù)雜度不高，編碼空間小，程序空間小，保護(hù)強(qiáng)度弱等，使得此類(lèi)加密鎖沒(méi)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(guó)的軟件保護(hù)得到了又一次技術(shù)的提升。對(duì)于以智能卡為核心部件的智能型加密卡是被國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)兩強(qiáng)企業(yè)美國(guó)彩虹天地和北京深思洛克先后推出的。它實(shí)現(xiàn)了把特定算法存儲(chǔ)在單片機(jī)芯片上，通過(guò)計(jì)算機(jī)接口對(duì)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(duì)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(duì)等等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

2.2.2軟加密方法

軟加密，我們從字面簡(jiǎn)單理解其實(shí)就是無(wú)需依賴硬件而實(shí)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(dá)到了這種效果，是對(duì)硬加密的一個(gè)填充和擴(kuò)展，使用軟加密必須滿足實(shí)時(shí)性的要求。并且對(duì)于額外的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)也無(wú)需增加，簡(jiǎn)便易行。對(duì)于軟加密技術(shù)主要有密碼方式、序列號(hào)法、注冊(cè)機(jī)法、鑰匙盤(pán)方式、軟件自校驗(yàn)方式、光盤(pán)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(jìn)行，用戶需要對(duì)照密碼表輸入密碼才能繼續(xù)完成。對(duì)于這種方式基本無(wú)成本投資而言，并很容易實(shí)現(xiàn)，只是在密碼、密碼點(diǎn)和人機(jī)對(duì)話等方面是固定的，這其實(shí)是缺陷，所以大部分在小型軟件和價(jià)格低的軟件上使用。

序列號(hào)法是軟件供應(yīng)商對(duì)于購(gòu)買(mǎi)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(shí)這種方法顯然保護(hù)強(qiáng)度不高，只要復(fù)制及得到序列號(hào)，也可實(shí)現(xiàn)安裝和使用。

注冊(cè)機(jī)法是序列號(hào)加密的拓展。對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，是它在軟件程序安裝時(shí)凸顯的一個(gè)很重要的特點(diǎn)，那么用戶要把這個(gè)生成的數(shù)據(jù)告知開(kāi)發(fā)商，那么開(kāi)發(fā)商根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)完成加密之后又得到一組數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)可能是注冊(cè)碼或相關(guān)文件，只有當(dāng)用戶擁有這個(gè)注冊(cè)碼或相關(guān)文件后，才能正確順利安裝和使用軟件。這樣實(shí)現(xiàn)了該軟件只能在一臺(tái)機(jī)器上安裝使用的特點(diǎn)，極大的保護(hù)了正版軟件，凡事有利必有弊，那么硬件設(shè)備的更換，就導(dǎo)致了軟件可能無(wú)法繼續(xù)使用，無(wú)疑對(duì)開(kāi)發(fā)商還是用戶都會(huì)造成很大的障礙。

鑰匙盤(pán)方式是指在軟件運(yùn)行過(guò)程中為了方便校驗(yàn)需要在軟件特定的磁道寫(xiě)入特定的信息。這樣的軟盤(pán)似乎像鑰匙似的，以鑰匙盤(pán)命名而被人們廣泛使用。其實(shí)這種加密方式是簡(jiǎn)單可靠的，投資也小，可是會(huì)讓軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在運(yùn)行時(shí)被占用，給用戶帶來(lái)很多數(shù)據(jù)存取方面的困難，并且軟盤(pán)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(yàn)方式是指安裝程序會(huì)自動(dòng)記錄計(jì)算機(jī)硬件的奇偶校驗(yàn)和軟件安裝磁道位置等軟件信息，這些信息都是軟件開(kāi)發(fā)商安裝在硬盤(pán)上的，而且會(huì)自動(dòng)改寫(xiě)安裝程序。這些安裝信息和標(biāo)記在運(yùn)行過(guò)程中被記錄或標(biāo)記。若運(yùn)行環(huán)境改變，軟件不會(huì)運(yùn)行。由于這種方式不是單一改變硬件，而是整個(gè)運(yùn)行環(huán)境的改變導(dǎo)致軟件無(wú)法運(yùn)行，所以人們很難發(fā)覺(jué)加密的存在，那么顯而易見(jiàn)系統(tǒng)的可靠性相對(duì)較高，所以被廣泛采用。其實(shí)萬(wàn)物都是有利有弊的，那么對(duì)于軟件自校驗(yàn)而言，若更換運(yùn)行環(huán)境中的硬件設(shè)備，那么就需要重新安裝校驗(yàn)的軟件，也是它的一個(gè)缺陷。

光盤(pán)狗是指對(duì)光盤(pán)軟件的軟加密技術(shù)。由于光盤(pán)在壓制生產(chǎn)中雖有與母盤(pán)相同的特性，但因盤(pán)上的特征不同的特點(diǎn)，光盤(pán)狗就是對(duì)其特征來(lái)區(qū)分原盤(pán)和盜版盤(pán)。若想進(jìn)行盜版復(fù)制，就要改變母盤(pán)機(jī)，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián)。所以光盤(pán)狗頗受開(kāi)發(fā)商的喜愛(ài)和使用。

國(guó)外對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件的加密從上世紀(jì)80年代就開(kāi)始了，并且按照市場(chǎng)需求大量投入。目前軟件市場(chǎng)中，加密還是一個(gè)新生技術(shù)，但還是有很多領(lǐng)域應(yīng)用這種技術(shù)，如系統(tǒng)本軟件、應(yīng)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(hù)。這樣的保護(hù)方式，使得非法復(fù)制的盜版軟件遭遇了大肆打擊?？墒窃诋?dāng)今世界中，我們不能說(shuō)哪種加密保護(hù)的強(qiáng)度是不可攻破的，只是被攻破的難易程度不同而已。如果說(shuō)對(duì)于一個(gè)加密方式需要耗費(fèi)極大的物力財(cái)力去破解而成為復(fù)制的盜版軟件，那么肯定是不被接受的，繼而會(huì)放棄破解，這樣就達(dá)到了我們的保護(hù)目的。世界上沒(méi)有完全不能破解的加密，只能說(shuō)困難的程度不同。為了能夠維護(hù)軟件市場(chǎng)的穩(wěn)健發(fā)展，軟加密也好，硬加密也罷，只要能夠?yàn)槎糁票I版保護(hù)軟件生產(chǎn)者利益，那么我們一律要使用，起碼也是相對(duì)不再被動(dòng)的局面，并且這種加密技術(shù)也充分顯示出當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件和硬件的技術(shù)水平。

3 結(jié)論

預(yù)防和遏制非法盜版軟件的滋生，所以軟件的保護(hù)措施勢(shì)在必行，因?yàn)椴粩嗲八侔l(fā)展的技術(shù)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件信息來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的保護(hù)。那么分析了現(xiàn)有的軟件保護(hù)技術(shù)，目前對(duì)于提取計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備進(jìn)行加密成注冊(cè)機(jī)的保護(hù)方案還是比較流行的。在計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備上，硬盤(pán)序列號(hào)具有唯一性，它是出廠時(shí)給定的唯一的一組號(hào)碼，軟件保護(hù)就通過(guò)它的唯一性來(lái)實(shí)現(xiàn)加密，那么加密的強(qiáng)度就更高更可靠，硬盤(pán)序列號(hào)是每臺(tái)計(jì)算機(jī)特有的一個(gè)廠家指定的號(hào)碼，不可能出現(xiàn)重復(fù)的情況，那么這個(gè)序列號(hào)就可以成為我們保護(hù)軟件時(shí)的一個(gè)認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)一碼一機(jī)制就有了更可靠有力的保障。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)分析研究對(duì)比，得出單純使用硬件序列號(hào)進(jìn)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(duì)序列號(hào)注冊(cè)機(jī)中進(jìn)行雙重加密保護(hù)，用戶獲取硬盤(pán)序列號(hào)然后對(duì)其進(jìn)行一層加密，再傳送給開(kāi)發(fā)商的時(shí)候再進(jìn)行二層加密?；谟脖P(pán)序列號(hào)的軟件保護(hù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，其實(shí)這個(gè)方案是通過(guò)軟件與硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件產(chǎn)品的保護(hù)。硬盤(pán)序列號(hào)的唯一性，更加充分保護(hù)了軟件使用。故本思想無(wú)論在哪種條件下都是可行的。

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