代码融合的软件信息隐藏方法研究

Information hiding technology has become a hot research topic in information security field. Due to complexity of software structure and diversity of executable programs, current main information hiding carriers include images, texts, audio, video resource and so on. However, there are very little research achievement and literature about software information hiding technology. At the same time, existing software information hiding technologies embed secret messages by exploiting mainly redundant spaces and fields. These technologies do not integrate secret messages into function codes, and there exist some drawbacks such as information convergence, poor transparency and robustness in them. This program researches software information hiding technology based on code fusion. The main research content consists of five parts: disassemble and function recognition technology; instruction coding of secret messages; study of software information hiding based on function shift; study of software information hiding based on packing technology; study of software information hiding based on mobile code of Android. This research can provide technology guarantee for covert communication via Internet, which can be used extensively in information security field, such as covert communication and copyright protection.

信息隐藏已成为信息安全领域的一个研究热点，由于软件结构的复杂性和可执行程序的多样性，当前信息隐藏的载体主要以图像、文本、音频、视频等为主，国内外有关软件信息隐藏的研究成果和文献较少。同时，现有隐藏方案主要利用可执行程序的冗余空间和冗余字段，隐藏信息没有与指令代码结合，存在隐藏信息过于集中、隐蔽性较差、鲁棒性不好等问题。本课题研究代码融合的软件信息隐藏方案，其主要研究内容分为五个方面：一是研究反汇编引擎和函数识别技术；二是研究隐秘信息指令化技术；三是研究基于函数迁移的软件信息隐藏方案；四是研究基于加壳技术的软件信息隐藏方案；五是研究基于Android移动代码的软件信息隐藏方案。该研究将为互联网隐蔽通信提供技术保障，可以广泛应用于隐蔽通信、版权保护等信息安全领域。

现有的基于可执行文件的信息隐藏方法主要利用可执行文件的冗余空间和冗余字段，由于隐藏信息没有与程序功能相关联，没有与指令代码结合，存在隐藏信息过于集中、隐蔽性较差、鲁棒性不好等问题。本课题对可执行文件代码节、资源节、导入表、增量链接、Android移动代码、加壳技术等进行了深入的剖析，针对代码节、图标资源、导入表、增量链接、Android移动代码的特点，研究代码融合的软件信息隐藏算法，完成的主要研究工作有：（1）反汇编引擎和函数识别技术研究与实现。（2）提出了一种替换指令中常量操作数的隐秘信息指令化技术方案。（3）提出一种大容量的基于函数迁移的信息隐藏算法，所提出的算法分别从函数级、指令级、操作数级三种不同粒度进行信息隐藏的研究，算法隐藏容量大，隐蔽性好，抗攻击能力强。（4）提出一种基于编译器增量链接特性的信息隐藏算法。该方案将隐秘信息嵌入到相邻的两个函数指令代码之间的填充区域中，函数的指令代码与嵌入的秘密信息关联在一起，提高了系统的隐蔽性和抗攻击能力。（5）在分析可执行文件图标资源特点的基础上，利用带调色板图标和32位图标透明显示的原理，提出两种在可执行文件图标资源的透明区域隐藏信息的算法。（6）利用可执行文件导入表和加载器的工作原理，提出基于可执行文件IAT表和迁移可执行文件导入表两种信息隐藏算法。（7）提出了一种基于加壳技术的软件信息隐藏方案。（8）提出了一种基于 Android 移动代码的软件信息隐藏方案。. 已发表学术论文32篇，其中被SCI/EI 收录论文26篇。申请专利1项，软件著作权5项 。已培养硕士生7名，培养湖南省青年骨干教师1人。