大型.NET商业软件代码保护技术 技术与实践相结合保护辛苦创造的劳动成果

列举工作以来遇到的各种类型的软件所采用的代码保护技术，只讲原理不涉及技术细节实现，以避免产生法律问题。有些朋友说直接把代码放在Github开源下载，开源可以促进技术交流与进步，然而值钱的代码都积压在硬盘里面，即使很烂的代码都卖了很多钱，赢得了许多客户与市场。珍惜爱护自己写的代码，他们都是宝贵的财富。

以下保护技术主要测重于脱机验证与保护，不涉及联网(连接到许可证服务器)验证。

 

1 程序集混淆 Asembly obfuscate

CLR代码的运行是即时编译执行的，.NET编译器只是将源代码文件编译成中间语言，中间语言包含丰富的元数据。使用.NET Reflector/ILSpy/JustCode这类的反编译器几乎可以还原整个源代码，所以用.NET开发软件第一个要做的任务是混淆编译后的中间语言代码。这也是我见得最多的.NET代码保护技术。

 

2 写注册表 Registry

虽然.NET时代强调XCOPY部属，但很多很程序依然依赖于注册表来做保护技术的基础。可以把自己想要隐藏的信息放到很深的注册表键中。

一些程序会将注册表键做一个字符串处理，比如将字符串改成16进制值，或是做一个DES混淆处理，在不知道解密键(KEY)的情况下很难看出它的意思。

 

3  RSA 签名  RSA Signature

RSA签名技术可以生成二个密匙，私匙用于生成许可文件，公匙用于验证许可。

string publicKey = "1024wDSWDT4ujpa+B7VkwdXGDvIEDc18O6qSnGtL38prVR18B7sjqbhR2Uq1C7hksADnF

DH+PAHv9BAWiqa1cWeaVgCwC2LNMClaJu4jZg0aFDIzhZUNHV56KS5aaVD+MHH+iEGmPok9XRz7Jd8hyjD38jHl439Uaf6oltxMRdKS5KU=AQAB";

string privateKey = "1024wDSWDT4ujpa+B7VkwdXGDvIEDc18O6qSnGtL38prVR18B7sjqbhR2Uq1C7hksADnFDH+PAHv9B

AWiqa1cWeaVgCwC2LNMClaJu4jZg0aFDIzhZUNHV56KS5aaVD+MHH+iEGmPok9XRz7Jd8hyjD38jHl439Uaf6oltxMRdKS5KU=AQAB

82nuszkXKLx

+NDtQLiruBlDGozAUaJ50PqHKq7jglLV740jz521+v2O6EVA+59gpGSwFrX6E7HnUrkKBQGbY/w==

yiTO+1+xaNvmEcAyKdFboNRbP1/toUnakkREKyYCg/KLnjgpkb22gMtu

u5ocbfY2vIdyDZbYYeXmLYSJ9Io+Ww==ds7Zx3iyKRv3rZ7Vv/MMQuDiU3yAOaA9tORbe/29AFiko4dUJT14hAo1I4Y7bgY/6R1nmAsM7i9486VaWQjaGQ==sRU

1zbiy7i1Vi09XopKpNmdR2F7tCVJti50KKtKNeZHNBbolkGslqgaM5wPGy/3ZTadKHuV6gaio0E8/m15P6Q==YsZNcptrcalrlR5TS+rJ+m9G8+xUIJGGLSB3Czjw

q28rFgXa//avpx05E3FIN0tfAOKJhy84VKElqPNyQyacNA==jaNy3Clxl6QgP3/90xWc0ZCpSh6eKT4GsnwjOrRpKh0DNJNEsaJhtpXmGs/0avsPToOUzVXEJP/iDKTTWtG

1GdkqZp+gaqKbp73RP21Nmd+lZ/S1WvmUTe3Ge5I5FP/7zf9KnTXBm1yLel/9N5UL6o5EncPNjqUt2+oKQ+q7vJU=";

因为私匙只存在于自己的电脑中，不会发布到程序中，只要私匙不泄露出去，这种加密方法是相当安全的。

破解RSA签名的唯一方法是替换公匙，用自己生成的私匙生成许可文件。

 

4 参数保护 Parameter Protection

基于第3条RSA签名技术，签名之后产生的字符串是只读的，在它的基础上我们可以增加许多控制点，比如可使用的用户数，过期时间，最大账套数等。

在我的Enterprise Solution开发框架中，提供基于第3条和第4条为原理的许可保护技术的例子，在一定程度上保护产品不被未授权用户使用。

 

5 机器硬件识别 Hardware Recognition

为了控制软件不会被客户随意拷贝分发，一方面通过法律合同条文明确禁止，但通常这没有什么卵用，另一方面则必须做硬件识别。在生成许可文件之前，要依赖于客户的机器配置，将客户的机器硬件信息完整的保存到许可文件中，运行时逐条检测，发现有不一致的地方立刻退出应用程序。

.NET 提供了WMI接口用于读取机器相关的信息，参数如下的代码例子：

  private static string GetDiskDriveSize()

        {

            return WmiHelper.GetWmiPropertyValue("Win32_DiskDrive", "Size");

        }

        private static string GetDiskDriveTotalSectors()

        {

            return WmiHelper.GetWmiPropertyValue("Win32_DiskDrive", "TotalSectors");

        }

        private static string GetDiskDriveTotalTracks()

        {

            return WmiHelper.GetWmiPropertyValue("Win32_BaseBoard", "Manufacturer");

        }

三个方法分别读取硬盘大小，硬盘分区，主板制造商，将这些信息组合起来放到一个字符串文件中，即是电脑的硬件信息，再对这个字符串做一个DES对称加密或是RSA签名处理，处理之后，客户的硬件信息看起来是这样的字符串。

lxocnnn7ofk2+Nheb7Qo+cBRDlCbVWHCfVSFG/XnyT3F7q/avyRL3Lj7gotPMtuo41A33AjSryt5a1ydvu7tTOnsOsizy8HJIrP13T5jHbgyHZgZaQk54eGLN3eft5zijKT3hyirZ5w2Mf6mWmv/9F

68jFxsnNh//OUUAVI3lx0=KMw2gRnZ8BqL4lNw4A5j+tuDlvbsj5gp3CGZNbAXlFlGW188uliAZexb6GhcvB0VSwTV37R6NUstT/VT5MJ7wyf/zyyHpa1uHGx4/UziLCAwawnap90BkQWlH1aVz

2lTX3I93iKKYOdAJF0y5TM9njlVvqToj2cBBWLUG+sYXxo=DUjIpSbrp5cl8L//WbIs7ErSX8RBTeVMFO7OCIYoTh7yogVzJNH3D3QZHYKnNfGmJDMSleJSgdLb0GdiWdEgiLTf0uv7lQsoA076

WM5VrtG7O/h0E3DvmisP7OkkuJIMEIpExaM+3GDlIHGvHYRK0nDfzBQM8AXM2k0ue8wj0xY=k5CRv+IkEdB6yZEy65iLXsU0lQT1FbHwSH7LawWBoOZHJt1TwIAajHuqH0AHAWZgRHYDbHCxnlJFv9t

OepsJdNGL6CvjUEnyuNA3RlhKNB6K51rOjIQ1ROKRiy9z+YsbHbJxdbsj3km/kITzfHvoDqQIg4zrTR0XfSn49j0rMkI=C4oBw14/k1OWPzMC1SUe+YxrJtyUqzL2k/cKz/feAhZ0DELbUiCUcbjhHg

+ryg+E7P5Bfy53n3kH5SBud4rVBpRUZGx4xZFPB8eXQ40SUCMxs74cbQRUPh7+zQo6qF/AtrQkXKbzoiZKHCz50n6h/afaa+jwuOplYUx191269w4=RGDYBw6j5VXJO7phILX1zLRcbO3+6SrBuCLEFwk

sitOk/z+OGtFEoIfHD5DZRp9t6GVYtpdI7jPVz7lTV4DL5xfCQ8woJjpqUdB++pYaIw3gx9EL6PD+ucRfLKtiNng6ujKe0r6A51y9eGJRic9p8uAPGSEj8OtNLmO0mVWcwhE=GJg9mdr/YdDMZCVe0WPb3

S8YGKfzdPYj3xJTQtRYdFLV9E6GHzQj8FFgIrxjdoD3n9FGthhF82MTpjS3kOdIyQEc7moienSbzqevcUPs4ZmDwmveH/F4DSynS7JAiPqCcnAj7N4EI/PkXZWAtdHSra2yWBkEBw5PlVhLTLbcLGE=FL

+JSw0yGUIpIZUgq8VRt27e5J+D0vRoEw9t5NKPROysnGw=YN1yhy2reEhQPs30aCnOpNDz2

He2E9re26QBwipNgivHM8Z/FcLk0hjALeiC8zY4Dcn+0PKag6DH7tmIBwTpBus2+ZqjLlgIx7uKMPB49+yPC5qOV8vsJGV/s81xVEA+prgNbh9Sa3TSsBV3qMSyZDEyvkHc+1QbBoLd/1h2WUI=p0/G

lIKMQ7XoRom9njDq5XPn3sj4V8P137v6eDDq7uTpRcTXD/qOWi/IZMcNX56LqVb1PJko0BCUYXa8h0zzEvsmTJNXUzggZlpkzk4EOzq4GekTwM6hXcn0Es/6iZ2J5Et1h5kSOOk1MLZS3cmUHeSRn0js

Ed0O/+L8+qBNpYapf6GL2iYf5j/Qfi+2djOwqCspHawZcBZ/e/WtK0b/0F4=lmHD5BVilXA7KIQk8yma7d4dP5mawdNhMEuYG68sN15SJOUMZlGiFT17rh0Y7Z

54itnjVmhaRVXBsc/LDKYPIwsD+TZBTGDbSOebmxvDe+Jdh6ZLsmGUIdREH4/L19y1713PyJ2r6HYi9v/8GobkWWg4chIKggBhSYUJFP8jj4Q=JHNsEDYacXEIwWhR

nDfiQoWZbrZjmCgF7lo9g4BCTYD0KbLLRKdrDERNPTQs+e3kLf0/fhc0x0BsE/yCuYcnj8rh9/iA08ZUxO+TZkz/p5rseWklWboc45o90q/ZXfuu5f+TCVPnfTXCxMjwdH3

F4I7EotPzweUS/P++YDvHHWA=d8l5s9fNa0fUX4eo9LoHVT4Wb8YbHKDvDW7o1P+wTDykIrOCLoCKklrSGdHjOi8EWw=LDrOGw3pq7rv4L7YoGLaZAmXfRdcw1wp2Zi/Hn2

这样既避免了客户隐私信息泄露，也可以解决当前软件氛围环境下软件分发的困扰。

 

6  序列号/注册码 Serial Key

相当多的软件还是采取这一传统的序列号保护方法，比如Windows Server 2012的注册码:

NB4WH-BBBYV-3MPPC-9RCMV-46XCB

一组看似无序的数字与字母的组合，对软件保护起了很重要的作用。如果是在软件安装时验证序列号，则破解难度会更大。

序列上面的字母数字组合，可以包含很多信息，比如客户名称，过期时间，最大用户数。将这样的序列号分享给同行的其它客户，一旦软件公司追查起来很容易就能识别这个序列号是否合法。

在我的博客下载工具中用到的一个组件aspNetMHT，它就是采用这个方法来分发序列号的，序列号中包含过期时间。aspNetMHT的序列号看起来是这样的：

SM48Z-FMXGZ-25P67-4ZJKF-GS211-AQYA4-7VHUX-KCF1C-RD4RC-RU7XS-XK8JY-6JT54-M9CX

 

7  强名称 Strong Name

强名称不是一种代码保护技术，而是程序集标识技术。每个经过strong name签名后的程序集都是唯一的，在运行时可以验证这个文件的签名是否被改动过。

验证强名称的关键地方在于调用CLR中的基础方法：

[DllImport("mscoree.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]

public static extern bool StrongNameSignatureVerificationEx(string wszFilePath, bool fForceVerification, ref bool pfWasVerified);

所以开发.NET程序，不仅仅要给程序签名，还需要在运行时验证所给的签名是否被改动过。

.NET CLR支持对程序集跳过强名称验证，不过这样做的风险太大，直接修改了CLR的行为，未见有很多实例。

 

8 内存保护 Memory  Protection

Delphi XE采取了这种方法，运行时会生成一段验证代码，验证结束后代码销毁，因为验证在内存中进行，不会在硬盘上留下痕迹，破解的难度相对困难了很多。

Win32支持动态加载和卸载程序集，所以Win32 API中有接口LoadLibrary和UnloadLibrary供调用，可实现内存保护。

.NET也支持动态加载程序集，但不支持卸载(unload)程序集，程序集的卸载由CLR控制，这一点给破解内存保护技术提供了方便。

在我的Enterprise Solution开发框架中，将第7条和第8条组合一下，简单的解释如下：创建一个类型定义文件，然后将这个文件用强名称签名，之后将这个签名的程序集经过混淆，字符串加密等处理，附加到启动程序的资源文件中去，运行时，我从资源文件中将此程序集解析释放出来，同时强制验证程序集的强名称，运行类型定义文件中指定的验证方法，实现简单的内存保护技术。

破解这种保护需要知道签名程序集的强名称，字符串加密处理的全流程和相应的键，给破解增加了不少难度。要验证什么和怎么验证都是在我设计的类型定义文件中指定的，启动程序只是一个壳，运用反射调用要验证方法。而且这个经过签名后的程序集是附加到主程序中去的，要替换这个资源文件，也需要一些方法和技巧。

 

9  源代码混淆 Source code obfuscate

经过编译混淆后的.NET程序集，在运行时依旧可以被调试器附加调试。如果我能将源代码中的敏感字符串替换成乱七八糟的字符串，减少明文的出现，虽然降低了性能，但这样可以增加安全性。比如，我运行时检测找不到许可文件时，抛出以下异常：

string path = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory,"license.lic");

if (!File.Exists(path))

  throw new LicenseException("License file not found");

经过源代码敏感字符串替换后的程序如下：

string path = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory,"license.lic");

if (!File.Exists(path))

  throw new LicenseException(B("/jNloqd4U59LBT64eX1hb9eO8kYDD7tD"));

经过一个B方法的调用，无法看到异常的明文，增加了破解难度。如果代码中这样的B方法有很多，而且B方法的字符串处理方式各不相同，无疑提高了系统的安全性。

现在市场上有很多JavaScript源代码混淆工具，就是把JavaScript代码的格式打乱，让它不容易读取。

C#源代码也可以采用此方法，不过，读强大的Visual Studio有文档格式化功能(Edit-Advanced- Format Document ,Ctrl + E,D) ，瞬间变为可读的格式。

 

10  本机代码 Native Code

即将发布的Visual Studio 2015提供.NET Native功能，可将.NET代码编译为本机代码。然而经过近一年的等待，.NET Native目前也是仅仅限定于Windows应用程序商店项目，真正的Windows Forms/WPF/ASP.NET要实现编译为本机代码可能不现实。

这种保护方法的核心是许可验证逻辑放在本机代码中，直接编译成机器码。一般采用Visual C++/Delphi/VB6之类的工具，将重要的算法与验证编译成机器码，这样会增加破解难度。本机代码难于处理的一个方面是.NET Any CPU的问题。当我们设定.NET编译为Any CPU时，CLLRU会依据程序运行的平台(x86,x64)编译为本机代码。

在x64的系统中加载32位的本机代码，常常会抛出无效的程序集异常。破解这种保护的方法可直接修改.NET程序中的调用方法，可以忽略本机代码的逻辑。

相对于前面的几种技术，这种保护技术破解难度更大，要懂的知识点也非常多。