Схемы построения защиты

Важнейшей составной частью системы защиты с использованием электронных ключей является ее программная компонента.

Как правило, она включает в себя:

защитный «конверт» (Envelope).Библиотечные функции обращения к ключу.

(API — Application Program Interface). Оба способа обеспечения защиты имеют свое назначение и, по возможности, должны применяться совместно.

Защита с использованием пристыковочного механизма (Envelope).

Системы автоматической защиты (automatic implementation systems) предназначены для защиты уже готовых программ (DOSили WINDOWS-приложений) без вмешательства в исходный код программы. Таким способом могут быть защищены COM и EXE-файлы, в том числе и содержащие внутренние оверлеи. Для встраивания защитного модуля внутрь готовой программы используется «вирусная» технология вживления и перехвата на себя управления после загрузки.

При защите тело программы шифруется и в нее добавляется специальный модуль, который при запуске защищенной программы перехватывает управление на себя. После обработки специальных антиотладочных и антитрассировочных механизмов, выполняются следующие действия:

• -проверяется наличие электронного ключа и считывание из него требуемых параметров;
• -проверка «ключевых» условий и выработка решения.

В случае TRUE производится загрузка, расшифровка и настройка на выполнение тела защищенной программы и передача на нее управления после выгрузки защитного модуля из памяти.

В случае FALSE загрузка и расшифровка тела защищенной программы в память не производится. Обычно после этого выполняются некоторые маскирующие действия (типа Plug not found), и защищенное приложение заканчивает свое выполнение. Для защиты от аппаратной или программной эмуляции обмен между защитной оболочкой и электронным ключом выполняется с использованием зашумленного изменяющегося во времени протокола (так называемого «плавающего» протокола). Преимущества этого способа:

• -простота и легкость установки;
• -возможность автоматического вживления защиты без модификации наличие профессионального модуля антитрассировки и противодействия отладчикам.

Недостатки:

• -электронный ключ проверяется только при запуске, поэтому после запуска приложения на одном компьютере ключ может быть перенесен на другой компьютер
• -использование только защитной оболочки не обеспечивает надежной защиты.

Защита с использованием функций API. Постейшая функция API — это проверка подключения ключа. Более сложные функции API могут посылать ключу различные входные коды и получать от него ответные коды, которые затем проверяются на соответствие установленным значениям или могут использоваться при шифровании данных. Другая важнейшая группа функций.

API — это работа с памятью ключа и выполнение операций чтения/записи.

Использование функций API — это очень мощный механизм защиты. Программа может осуществлять вызовы функций обращения к ключу из многих мест, и результаты могут быть разбросаны по всему телу программы и хорошо замаскированы. С другой стороны, встраивание вызовов API требует некоторых усилий при программировании и модернизации программы, и, чем лучше разработчик хочет защитить свою программу, тем больше усилий и времени ему придется затратить.

Все производители электронных ключей поставляют библиотеки функций API для различных языков программирования, компиляторов, линкеров, платформ и систем. Для каждой функции, как правило, приводится пример ее использования и тестовая программа.

Концепция многоуровневой защиты приложений с использованием API.

Как уже отмечалось выше, общая схема защиты приложения с использованием API такова: вызовы процедур API встраиваются в защищаемое приложение, а возвращаемые значения проверяются с целью принятия решения о дальнейшей работе приложения. Потенциально, с использованием функций API можно построить защиту приложения неограниченной стойкости. Однако в описанной схеме существует определенный недостаток, наличие которого сильно ограничивает качество защиты с использованием API. Проблема заключается в том, что процедуры работы с ключом, которые вызываются из основной программы, являются «низкоуровневыми». Как правило, это процедуры чтения/записи памяти ключа, получения значений аппаратно реализованной в ключе функции и т. д. Вызовы таких процедур резко выделяются из общей логической структуры приложения, что позволяет потенциальному взломщику достаточно легко их обнаружить и нейтрализовать. Теперь представим, что разработчик прикладного программного продукта имеет в своем распоряжении библиотеку функций, специализированных для его приложения, в которой каждая функция обращается к электронному ключу и возвращает корректный результат, в случае наличия нужного ключа (и/или соответствующего значения памяти ключа) и некорректный — при отсутствии ключа (и/или соответствующего значения памяти). Использование такой библиотеки «высокоуровневых» функций работы с ключом имеет следующие преимущества:

• -отсутствие в программе проверки значений, полученных из ключа. В случае, если электронный ключ не найден, программа работает некорректно, выдает неправильные результаты. Само собой разумеется, что в программе должны присутствовать и обычные проверки наличия ключа с выдачей соответствующих сообщений, чтобы легальный пользователь не стал жертвой системы защиты;
• -необходимость потенциальному взломщику детально разбираться в логике работы приложения, чтобы взломать защиту (а это иногда не под силу даже разработчику);
• -автоматическое обеспечение идеологии разнесения «во времени» и «в пространстве» операций получения значений из ключа и их обработки по цепочке «основная программа» — «высокоуровневые процедуры» — «низкоуровневые процедуры» .