分离式计算机软件保护器及应用软件保护方法

具体实施方式

下面针对附图和具体实例对本发明的实施进行具体说明。图1为本发明系统结构图，该分离式计算机软件保护器包括：软件检测模块、软件启用模块、控制单元、存储器及接口模块。其中，软件检测模块和软件启用模块内置于计算机主机内构成主机内模块，控制单元和存储器模块位于计算机主机外构成主机外模块，主机内模块和主机外模块通过接口模块进行连接和数据通信。软件启用模块为该计算机软件保护器提供加密因子，通过通信接口将加密因子发送到位于主机外的控制单元，控制单元接收到软件启用模块提供的加密因子后从存储器加密因子区中提取加密因子与启用软件模块提供的加密因子进行对比，对比正确后从存储器指令数据区中读出指令、数据并采用加密因子，调用算法模块中的加密公式对指令、数据进行加密得到加密信息(加密后的指令、数据)，加密后的指令、数据再写回存储器指令数据区中的相应位置，覆盖掉被读出数据的区域，以保证存储器指令数据区中的指令、数据每次读取都不同。

控制单元返回加密信息到软件启用模块，在对控制单元返回的信息进行解密后，软件启用模块将解密信息补充给软件检测模块；软件检测模块接收软件启用模块发送的解密信息，将其填入应用系统软件中缺失信息的相应位置，并对其进行合法性检验，只有通过了软件检测模块的合法性检验，应用系统软件才将其接收为合法信息，在信息缺失位置填充了相应信息的软件才是一个完整的应用系统软件，用户才能正常使用；接口模块负责主机外控制单元与主机内启用软件模块之间的通信连接，实现了主机内模块和主机外模块之间的数据及指令的传送，该接口模块可选用满足RS-232国际标准电平的专用RS-232接口，也可选用其他计算机接口。

现结合附图2说明该计算机软件保护器的工作过程。图2为本发明模块结构框图，在图中标出了本发明实施对应用系统软件加密处理过程的顺序。

系统安装时，在初始化阶段，使用专用的白噪声生成设备生成白噪声加密因子数据，加密因子S的确定与计算机信息E相关，建立算法模块，设立加密因子、地址指针、加解密算法单元，遵循算法S＝Y(E)的一次函数关系生成加密因子S，遵循算法F＝Z(S)的一次函数关系确定地址指针F；遵循二元函数K(S，M)的关系构建加密算法单元确定加密数据X，遵循二元函数L(X，S)的关系构建解密算法单元确定解密数据X’。

在编程设计应用系统软件时，就从中提取出一部分指令或数据，而安装在主机内的应用系统软件的指令或数据是不完整，有缺失的。将应用系统软件中的部分程序作为软件检测模块的检验程序，并从中提取出部分指令和/或数据信息，将其存放在位于主机外的存储器指令数据区中，当软件检测模块检测到计算机运行上述有缺失信息的应用系统软件时，软件检测模块收集执行该软件的计算机的相关信息E，如：第几次执行该应用软件、计算机系统时间等，然后将这些信息E发送到软件启用模块(图2中步骤①)。软件启用模块调用算法模块，根据加密因子算法S＝Y(E)生成加密因子，将生成的加密因子同时分别存储在主机内软件启用模块中的加密因子区和主机外存储器中的加密因子区(这两块区域中的加密因子数据是完全一致的)。

软件启用模块根据收集、接收到的上述信息，通过一元函数Y从软件启用模块加密因子区中提取出对应的加密因子S，然后通过接口模块将加密因子S和相关信息E发送给控制单元(图2中步骤②)。控制单元根据加密因子S，调用算法模块，依据公式F＝Z(S)确定对应的存储器地址指针F，将确定的地址指针F发送到存储器中存储(图2中步骤③)，并利用这个地址指针从存储器加密因子区中提取出对应的加密因子(图2中步骤④)。随后控制单元将从存储器中提取出的加密因子与从软件启用模块接收来的加密因子进行对比，一旦软件检验模块所用加密因子与控制单元内所储存的初次使用的加密因子一致，则读出存储器指令数据区中的全部信息M(也就是应用系统软件中缺失的指令、数据)(图2中步骤⑤)，调用算法模块，按照加密算法单元中二元函数K(S，M)关系对从存储器指令数据区中读出的信息加密得到加密信息X，并将X写回存储器指令数据区覆盖掉原来的信息(图2中步骤⑥)，实现存储器中数据的随机变化即存储器指令数据区中的数据不固定，同时将加密信息X返回软件启用模块(图2中步骤⑦)。软件启用模块调用算法模块，按照解密算法单元中二元函数L(X，S)关系对加密信息X进行解密后得解密信息X’，并将X’返回给软件检测模块(图2中步骤⑧)，软件检测模块将其填入缺失指令或数据的应用系统软件的相应位置，并计算数据校验和，进行校验，如校验正确则允许用户使用该应用系统软件。上述过程中的任意一步失败，将导致用户无法使用该应用系统软件，所以达到了软件保护的作用。

为了便于理解，下面以具体实例对本发明的工作过程进行简单描述。

以应用系统软件中缺失三条指令A、B、C为例进行说明，如应用系统软件中缺失三条指令A、B、C，控制单元读出存储器指令数据区中存储的全部缺失指令数据A、B、C，用二元函数K对其进行加密得A’＝K(A，S)，B’＝K(B，S)，C’＝K(C，S)，然后通过专用通信接口模块将加密数据A’，B’，C’传回软件启用模块，在软件启用模块中用二元函数L对其进行解密，得到解密后的指令A＝L(A’，S)，B＝L(B’，S)，C＝L(C’，S)，并将其返回软件检验模块，然后将指令A，B，C插入软件检验模块中的应用系统软件的相应缺失区域，得到完整的应用系统软件。然后软件检验模块中的检验软件对用户信息进行检验，合法后，用户才可以被允许使用相应的应用软件系统。