用于引入白箱實(shí)現(xiàn)對串集合的依賴性的方法
【專利說明】
[0001] 本專利申請涉及Michiels等的題為"METHODFORINCLUDINGAN頂PLICIT INTEGRITYORAUTHENTICITYCHECKINTOAWHITE-BOXIMPLEMENTATION"的美國專利申請 No. 14/263, 429 (下文稱為"相關(guān)申請"）。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 這里公開的多種示例性實(shí)施例一般地涉及用于引入白箱實(shí)現(xiàn)對串集合的依賴性 的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 互聯(lián)網(wǎng)給用戶帶來了對數(shù)字內(nèi)容的便捷且普及的訪問。由于互聯(lián)網(wǎng)是強(qiáng)大的分發(fā) 通道，所以許多用戶設(shè)備都力求能夠直接訪問互聯(lián)網(wǎng)。用戶設(shè)備可以包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上 型計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、互聯(lián)網(wǎng)啟用的媒體播放器、移動(dòng)電話、智能手機(jī)、平板電腦、移動(dòng)熱點(diǎn)或 能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)的任意其它設(shè)備。將互聯(lián)網(wǎng)用作版權(quán)內(nèi)容的分發(fā)介質(zhì)在確保內(nèi)容提供商的 利益方面帶來了極大的挑戰(zhàn)。用戶設(shè)備越發(fā)普遍地使用加載了適當(dāng)軟件的處理器來呈現(xiàn) (回放）數(shù)字內(nèi)容（比如音頻和/或視頻）。對回放軟件的控制是加強(qiáng)內(nèi)容擁有者的利益 的一種手段，其中包括可以使用所述內(nèi)容的條款和條件。此前，許多用戶設(shè)備是封閉系統(tǒng)。 如今，越來越多的平臺變?yōu)椴糠珠_放的。一些用戶可以被假定為能夠完全地控制和訪問提 供內(nèi)容訪問的硬件和軟件，并擁有大量時(shí)間和資源來攻擊和繞過任意內(nèi)容保護(hù)機(jī)制。結(jié)果， 內(nèi)容提供商必須在社區(qū)的惡意網(wǎng)絡(luò)上將內(nèi)容遞送給合法用戶，其中所述社區(qū)中并不是所有 用戶或用戶設(shè)備都是可信的。
[0004] 可以訪問安全軟件應(yīng)用來執(zhí)行多種功能，比如用來保護(hù)和認(rèn)證數(shù)字內(nèi)容的密碼功 能。為了對抗攻擊，必須對這些算法進(jìn)行模糊處理（隱藏），以防止對算法進(jìn)行反向工程和 修改或禁止獲得用戶特定安全信息。從而，可以通過如實(shí)現(xiàn)安全軟件的處理器的指令集所 限定的多種功能來執(zhí)行安全軟件應(yīng)用的功能。例如，一種用來掩蓋這些功能的手段是使用 查找表。
[0005] 對數(shù)字版權(quán)管理（DRM)和其它安全軟件的廣泛使用引起了對于尋求使得對軟件 的篡改更加復(fù)雜的安全、防篡改的軟件的需求。存在多種用來提高軟件應(yīng)用的防篡改的技 術(shù)。這些技術(shù)大多基于以下方面：通過在軟件應(yīng)用的控制和數(shù)據(jù)路徑中都加入隨機(jī)性和復(fù) 雜性掩飾來隱藏所述應(yīng)用的嵌入知識。其背后的構(gòu)思在于，只通過代碼檢查來提取信息將 更加困難。因此，找到處理安全應(yīng)用的訪問和許可控制的代碼并進(jìn)而將其改變是更加困難 的。
[0006] 本文所使用的白箱密碼包括在攻擊者已經(jīng)對運(yùn)行白箱密碼軟件的系統(tǒng)完全控制 的環(huán)境中執(zhí)行密碼功能的安全軟件應(yīng)用。從而，攻擊者可以修改輸入和輸出，追蹤軟件的操 作，在任意時(shí)刻對軟件所使用的存儲(chǔ)器進(jìn)行采樣和監(jiān)測，甚至修改軟件。從而，需要通過防 止公開安全功能中使用的秘密信息的方式來執(zhí)行安全功能?？梢酝ㄟ^多種方式來實(shí)現(xiàn)白箱 密碼功能。這些方法包括：掩蓋軟件代碼；使用掩蓋秘密信息的使用的復(fù)雜數(shù)學(xué)函數(shù)；使用 查找表；使用有限狀態(tài)機(jī)；或執(zhí)行密碼功能但隱藏這些安全功能所需的秘密信息的任何其 它方法。白箱實(shí)現(xiàn)還可以包含包括反調(diào)試和防篡改屬性的組件。
[0007] 密碼算法的軟件實(shí)現(xiàn)比硬件實(shí)現(xiàn)更受歡迎有多種理由。比如，可以是因?yàn)樵诿荑€ 泄漏的情況下軟件方案是可更新的、因?yàn)槠涑杀镜汀⒒蛞驗(yàn)閼?yīng)用開發(fā)者不對實(shí)現(xiàn)白箱系統(tǒng) 的硬件有任何影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 下文給出了對多種示例性實(shí)施例的簡要概述。以下概述中可以進(jìn)行一些簡化和省 略，其是為了強(qiáng)調(diào)和介紹多種示例性實(shí)施例的一些方面，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。隨 后的內(nèi)容中將對足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂冒l(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例進(jìn)行 詳細(xì)描述。
[0009] 多種示例性實(shí)施例涉及一種編碼有指令的非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令由 密碼實(shí)現(xiàn)在密碼系統(tǒng)中執(zhí)行以用于執(zhí)行密碼操作，所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括：用 于由所述密碼系統(tǒng)接收標(biāo)識串值的指令；用于由所述密碼系統(tǒng)接收輸入消息的指令；用于 由所述密碼系統(tǒng)執(zhí)行將所述輸入消息映射到輸出消息的帶密鑰密碼操作的指令，其中當(dāng)所 述標(biāo)識串值是綁定串值的集合中的一個(gè)綁定串值時(shí)，所述輸出消息是正確結(jié)果，其中所述 集合包括多個(gè)綁定串值。
[0010] 描述了多種實(shí)施例，其中，當(dāng)所述標(biāo)識串值不在所述綁定串值的集合中時(shí)，存在輸 出消息是不正確結(jié)果的輸入消息。
[0011] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于所述密碼實(shí)現(xiàn)的標(biāo)識。
[0012] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于所述密碼系統(tǒng)中的碼的一部分的散 列。
[0013] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于所述密碼系統(tǒng)的標(biāo)識。
[0014] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于用戶密碼。
[0015] 描述了多種實(shí)施例，其中，密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函數(shù)和 第二函數(shù)，以及所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括：用于基于所述標(biāo)識串值對所述第一 函數(shù)的輸出進(jìn)行編碼的指令；以及用于對經(jīng)編碼的所述第一函數(shù)的輸出執(zhí)行所述第二函數(shù) 的指令，其中所述第二函數(shù)包括：使用所述綁定串值的集合對所述第一函數(shù)的經(jīng)編碼的輸 出進(jìn)行解碼。
[0016] 描述了多種實(shí)施例，其中，密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函數(shù)和 第二函數(shù)，以及所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括：用于使用所述綁定串值的集合對所 述第一函數(shù)的輸出進(jìn)行編碼的指令；用于對經(jīng)編碼的所述第一函數(shù)的輸出執(zhí)行第二函數(shù) 的指令，其中所述第二函數(shù)包括基于所述標(biāo)識串值對所述第一函數(shù)的經(jīng)編碼的輸出進(jìn)行解 碼。
[0017] 描述了多種實(shí)施例，其中密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函數(shù)第 二函數(shù)，以及所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括：用于使用所述標(biāo)識串值對所述第一函 數(shù)的輸出進(jìn)行擾動(dòng)的指令；以及用于對所述第一函數(shù)的經(jīng)擾動(dòng)的輸出執(zhí)行所述第二函數(shù)的 指令，其中所述第二函數(shù)包括使用所述綁定串值的集合補(bǔ)償所述第一函數(shù)的輸出的擾動(dòng)。
[0018] 描述了多種實(shí)施例，其中，密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函數(shù)和 第二函數(shù)，以及所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括：用于基于所述標(biāo)識串值在所述第一 函數(shù)的計(jì)算中引入擾動(dòng)的指令；以及用于基于所述綁定串值的集合在所述第二函數(shù)的計(jì)算 期間補(bǔ)償所述第一函數(shù)的所述計(jì)算中的擾動(dòng)的指令。
[0019] 描述了多種實(shí)施例，其中，密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函數(shù)和 第二函數(shù)，以及所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括：用于基于所述綁定串值的集合在所 述第一函數(shù)的計(jì)算中引入擾動(dòng)的指令；以及用于基于所述標(biāo)識串值在所述第二函數(shù)的計(jì)算 期間補(bǔ)償所述第一函數(shù)的所述計(jì)算中的擾動(dòng)的指令。
[0020] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼系統(tǒng)包括有限狀態(tài)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。
[0021] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼系統(tǒng)包括查找表的網(wǎng)絡(luò)。
[0022] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼操作是高級加密系統(tǒng)（AES)或數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) (DES)之一。
[0023] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函 數(shù)和第二函數(shù)，以及所述非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括：用于基于所述標(biāo)識串值修改所 述第一函數(shù)的指令。
[0024] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述第一函數(shù)是多個(gè)指令，并且基于所述標(biāo)識串值修改 所述第一函數(shù)包括：基于所述標(biāo)識串值產(chǎn)生修改串值，并且其中使用所述修改串值來實(shí)現(xiàn) 所述多個(gè)指令的一部分。
[0025] 此外，多種示例性實(shí)施例涉及一種在密碼系統(tǒng)中產(chǎn)生將輸入消息映射到輸出消息 的密碼操作的密碼實(shí)現(xiàn)的方法，所述密碼系統(tǒng)將所述密碼實(shí)現(xiàn)綁定到綁定串值，所述方法 包括：接收指定所述綁定串值的集合的信息；修改密碼實(shí)現(xiàn)以接收標(biāo)識串值；基于所接收 的指定所述綁定串值的集合的信息修改所述密碼實(shí)現(xiàn)，以使得：當(dāng)所接收的標(biāo)識串值是所 述綁定串值的集合中的一個(gè)綁定串值時(shí)，所述密碼實(shí)現(xiàn)輸出正確輸出消息。
[0026] 描述了多種實(shí)施例，其中，當(dāng)所接收的標(biāo)識串值不是所述綁定串值的集合中一個(gè) 綁定串值時(shí)，所述密碼實(shí)現(xiàn)輸出不正確輸出消息。
[0027] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于所述密碼實(shí)現(xiàn)的標(biāo)識。
[0028] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于所述密碼實(shí)現(xiàn)的一部分的散列。描述 了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于所述密碼系統(tǒng)的標(biāo)識。
[0029] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述標(biāo)識串值基于用戶密碼。
[0030] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函 數(shù)和第二函數(shù)，以及修改所述密碼實(shí)現(xiàn)以使得：基于所述標(biāo)識串值對所述第一函數(shù)之一的 輸出進(jìn)行編碼；以及對經(jīng)編碼的所述第一函數(shù)的輸出執(zhí)行第二函數(shù)，其中所述第二函數(shù)包 括使用所述綁定串值的集合對所述第一函數(shù)的經(jīng)編碼的輸出進(jìn)行解碼。
[0031] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函 數(shù)和第二函數(shù)，以及修改所述密碼實(shí)現(xiàn)以使得：基于所述綁定串值的集合對所述第一函數(shù) 之一的輸出進(jìn)行編碼；以及對經(jīng)編碼的所述第一函數(shù)的輸出執(zhí)行第二函數(shù)，其中所述第二 函數(shù)包括基于所述標(biāo)識串值對所述第一函數(shù)的經(jīng)編碼的輸出進(jìn)行解碼。
[0032] 描述了多種實(shí)施例，其中，所述密碼實(shí)現(xiàn)包括多個(gè)函數(shù)，所述多個(gè)函數(shù)包括第一函 數(shù)和第二函數(shù)，以及修改所述密碼實(shí)現(xiàn)以使得：使