动态软件水印的研究与实现

第３０卷第７期　２０１３年７月　计算机应用与软件　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｖｏ１．３０　Ｎｏ．７　Ｊｕ１．２０１３　动态软件水印的研究与实现　陈佳丽　张琳琳　萨伍尔江・阿西木　张亚红　赵　楷　（新疆大学信息科学与工程学院新疆乌鲁木齐８３００４６）　摘要　软件水印作为一种新颖的版权保护技术，被誉为“数字产品内容保护的最后一道防线”。在实现了一个维、汉双语记事　本软件的基础上，运用动态软件水印保护技术及其实现原理，对该软件实施版权保护。此外，在水印的嵌入过程中还引入一些软件　保护策略，大大降低了软件盗版的风险。　关键词　中图分类号版权保护　软件水印　动态水印技术ＴＰ３０１　文献标识码Ａ　保护策略　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—３８６ｘ．２０１３．０７．００３　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ＡＮＤ　ＲＥＡＬＩＳＡＴＩｏＮ　ＯＦ　ＤＹＮＡＭＩＣ　ＳｏＦＴＷＡＲＥ　ＷＡＴＥＲＭＡＲＫＩＮＧ　ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ　Ｃｈｅｎ　Ｊｉａｌｉ　Ｚｈａｎｇ　Ｌｉｎｌｉｎ　Ｓａｗｕｒｊａｎ　Ｈａｘｉｍ　Ｚｈａｎｇ　Ｙａｈｏｎｇ　Ｚｈａｏ　Ｋａｉ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｎｎｇ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００４６，Ｘｉ耐ａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｓ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ｉｓ　ｐｒａｉｓｅｄ　ａｓ“ｔｈｅ　ｌａｓｔ　ｄｅ￣ｎｄｅｒ　ｆｏｒ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ”．Ａｆｔｅｒ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　ａ　ｎｏｔｅｐａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｂｏｔｈ　Ｕｙｇｈｕｒ　ａｎｄ　Ｃｈｉｎｅｓｅ，ｗｅ　ａｐｐｌｙ　ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｔｅｒ—　ｍａｒｋｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｒｅａｌｉｓａｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｏｔｅｐａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｓｏｍｅ　ｏｔｈｅｒ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ，ｔｈｅｓｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｒｉｓｋ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｉｒａｃｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　Ｄｙｎａｍｉｃ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　０　引　言　随着Ｉｎｔｅｍｅｔ的日益普及，数字产品几乎渗透了工业、商业、　人类日常生活等方方面面。尤其是软件产品，由于其复制简单，　传播速度快，且复制成本低廉等特点，由非授权使用和恶意盗用　而引起的产权纠纷也随之日趋增多，软件产品的保护逐渐成为　１软件水印相关概念　软件水印技术将一些标志性的机密信息嵌入到被保护的软　件中，用于标识发行者、所有者、使用者等与版权密切相关的信　息　Ｊ。软件水印主要用于软件的版权保护，使得它们免于非　法的拷贝与盗用。当软件产生版权纠纷时，软件水印可作为一　种证据，所有者可以通过提取事先嵌入在软件中的水印信息确　认真正的版权拥有者，从而起到保护版权的作用。　人们亟待解决的关键问题。软件水印就是在这种迫切需求下发　展起来的新技术。通过在软件产品中嵌入的水印信息来确定版　权所有的软件水印技术，弥补了加密技术不能对解密后的软件　提供进一步保护的不足，为软件版权保护提供了一种新的　思路…。　１．１软件水印的分类　软件水印有多种分类方式，可根据水印的可见性、水印使用　目的、水印被加载的时刻及水印加载的位置等对软件水印进行　作为数字水印技术的一个重要分支，软件水印技术的研究　尚处于起步阶段。在软件水印的研究领域，诸多研究者已经取　得一些成果，文献　Ｉ４　对国内外的研究现状做了比较全面的介　分类。其中具有代表性的是按照水印被加载时刻的不同将软件　水印分为静态水印和动态水印　。　。下面简单介绍几种软件水　印的特点。　绍与分析。然而，这些研究主要集中在水印理论的完善及算法　的改进上，而实际的应用研究不容乐观，且很少涉及实现细节。　本文基于ｃ＃．ＮＥＴ框架实现了一个维、汉双语记事本软件。　在研究了软件水印相关概念及其实现原理的基础上，从软件水　印应用的角度出发，采用动态软件水印技术并结合一定的安全　（１）静态水印　静态水印存储在可执行应用程序本身当中，它的存在不依　赖于软件的运行状态。根据水印的存放位置，静态水印又可进　收稿日期：２０１２—０８—０ｌ。国家自然科学基金项目（６ｌ１０　００１７）；新　策略，实现对该记事本软件的版权保护。具体通过将水印信息　嵌入到记事本软件中，一旦发生版权纠纷，可通过提取水印来验　证版权的拥有者。　疆维吾尔自治区高校科研计划项目（ＸＪＥＤＵ２０１１￥２４）；新疆大学博士毕　业生科研启动基金项目（ＢＳ０９０１４２）。陈佳丽，硕士生，主研领域：信息　安全，软件开发。张琳琳，副教授。萨伍尔江・阿西木，本科生。张亚　红，硕士生。赵楷，博士。　２０　计算机应用与软件　２０１３血　高级检索种类　精确匹配　结果中去掉　使用次数　６５１２８　５３０６　．比例　００．样例　哪首歌里有句歌词是　“最爱的人还是你”　［９］王建勇，李晓明，单松巍，等．海量ｗｅｂ搜索引擎系统中用户行为的　分布特征及其启示［Ｊ］．中国科学（Ｅ），２００１，３１（４）：３７２—３９４．　［１Ｏ］陈红涛，杨放春，陈磊．基于大规模中文搜索引擎的搜索Ｅｌ志挖掘　［Ｊ］．计算机应用研究，２００８，２５（６）：１６６３—１６６５．　Ｏ６％　特定查询词　合计　００４９％　神雕侠侣．电视剧　［１１］王继民，彭波，孟涛．基于搜索引擎日志发现相近Ｗｅｂ查询［Ｊ］．北　京邮电大学学报，２００５，２８（ｓ２）：４４—４８．　１２４４３６　Ｏ．１１４３％　［１２］吕学强，等．搜索引擎日志中“Ｖ＋Ｎ一１＋Ｎ＿２”型短语研究［Ｊ］．广　西师范大学学报，２０１１，２９（１）：１０９—１１５．　复杂搜索方法很少被用户所使用，人们更希望通过简单的　搜索得到有效的信息。　对高级搜索使用情况进一步分析发现一件有趣的事情，几　［１３］赵红该，等．搜索引擎日志中“Ｎ＋Ｖ”型主谓短语研究［Ｊ］．中文信　息学报，２０１１，２５（５）：２４—２９．　［１４］朱鲲鹏．基于Ｗｅｂ日志挖掘的智能信息检索研究［Ｄ］．哈尔滨：哈　乎所有用户都在错误地使用“一”高级检索。他们真实目的不　是为了在返回结果页面中去掉减号后面的词，反而是去强调，例　如“重庆龙煜精密铜管有限公司一招聘”、“高考答案２０１０．四川　卷”。通过对上述两个例子分析，发现用户真实目是想看到关　于这家公司招聘网页和有关于四川Ｉ　２０１０年高考答案网页，但是　由于用户误使用了“一”高级搜索，使他们不能够得到满意答　案，对用户体验方面有消极影响。　４　结语　本文根据百度开放日志分析了搜索引擎用户行为。在用户　的输入的１０８５２０８５６条查询串中存在大量重复，１０％的高频查　询串被检索次数占总查询次数的７０．８％，可以从高频查询串入　手，挖掘用户兴趣和使用偏好。在中文查询串中，用户平均输入　３．２９个词或６．７３个字。在英文查询串中用户平均输入１．３５个　词少于英文搜索引擎的２．３５个词。在开放日志中７３％的网页　只被点击了一次，９０％的网页被点击不超过３次，表明互联网中　存在大量低频访问网页，这部分网页和高频访问网页应该分类　进行处理。在中文搜索引擎中用户很少使用高级搜索功能，他　们更加喜爱简单方便的搜索操作。　参考文献　［１］中国互联网络信息中心（ＣＮＮＩＣ）．２０１１年中国搜索引擎市场研究　报告［Ｒ］．２０１１—１２．　［２］Ｃｒａｉｇ　Ｓｉｌｖｅｒｓｔｅｉｎ，Ｍｏｎｉｋａ　Ｈｅｎｚｉｎｇｅｒ，Ｈａｎｎｅｓ　Ｍａｒａｉｓ，ｅｔ　ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ａ　ｖｅｒｙ　ｌａｒｇｅ　Ｗｅｂ　ｓｅａｒｃｈ　ｅｎｇｉｎｅ　ｑｕｅｒｙ　ｌｏｇ［Ｊ］．ＳＩＧＩＲ　Ｆｏｒｕｍ．１９９８，３３　（１）：６～１２．　［３］Ｊａｉｍｅ　Ｔｅｅｖａｎ，Ｅｙｔａｎ　Ａｄａｒ，Ｒｏｓｉｅ　Ｊｏｎｅｓ，ｅｔ　ａ１．Ｈｉｓｔｏｙｒ　ｒｅｐｅａｔｓ　ｉｔｓｅｌｆ：ｒｅ・　ｐｅａｔ　ｑｕｅｒｉｅｓ　ｉｎ　Ｙａｈｏｏ’ｓ　ｌｏｇｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２９ｔｈ　ａｎｎｕａｌ　ｉｎ—　ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ＡＣＭ　ＳＩＧＩＲ　ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｉｎ—　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｔｉｒｅｖａｌ，２００６：６—１１．　［４］Ｒｉｃａｒｄｏ　Ｂａｅｚａ—Ｙａｔｅｓ　Ｃ　Ｈ，Ｍｅｎｄｏｚａ　Ｍ．Ｑｕｅｒｙ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｑｕｅｒｙ　ｌｏｇｓ　ｉｎ　ｓｅａｒｃｈ　ｅｎｇｉｎｅｓ［Ｃ］／／Ｔｒｅｎｄｓ　ｉｎ　Ｄａｔａｂａｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ—ＥＤ－　ＢＴ　２００４　Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ，２００５．　［５］Ｘｕ　Ｊ，Ｃｒｏｔｆ　Ｗ　Ｂ．Ｑｕｅｙｒ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｌｏｃｌａ　ａｎｄ　ｇｌｏｂａｌ　ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ａ—　ｎａｌｙｓｉｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１９ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｒｅ－　ｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｒｅｔｉｒｅｖａｌ，１９９６：４—１　１．　［６］Ｄｏｗｎｅｙ　Ｄ，Ｄｕｍａｉｓ　Ｓ，Ｌｉｅｂｌｉｎｇ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｕｎｄｅｒｓｔｎａｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｅａｒｃｈｅｒｓ’ｑｕｅｒｉｅｓ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｇｏａｌｓ［Ｃ］／／ＣＩＫＭ’０８　Ｐｒｏ—　ｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　１７ｔｈ　ＡＣＭ　ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００８．　［７］余慧佳，刘奕群，张敏，等．基于大规模日志分析的网络搜索引擎用　户行为研究［Ｊ］．中文信息学报，２００７，２１（１）：１０９—１１４．　［８］赖茂生，屈鹏．中文搜索引擎查询与反馈词语特征研究［Ｊ］．中文　信息学报，２００９，２３（７）：４０—４７．　尔滨工业大学计算机科学与计算学院，２００９．　（上接第１０页）　程。为了验证水印信息的完整性，还将此水印信息提取并解密　后，与原始水印信息进行对比。结果表明，本文所完成的工作可　以很好地实现软件版权信息的保护。下一步的工作将在本文研　究与实现的基础上引入软件防篡改技术，探索更理想的版权保　护方法。　参考文献　［１］杨建龙，王建民，李德毅．软件水印技术及其新进展［Ｊ］．计算机　工程，２００７，３３（１７）：１６８—１７０．　［２］Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｚｈｕ，Ｃｌａｒｋ　Ｔｈｏｍｂｏｒｓｏｎ，Ｗａｎｇ　Ｆｅｉｙｕｅ．Ａ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ［Ｊ］．ＩＳＩ　２００５，ＬＮＣＳ　３４９５：４５４—４５８．　［３］张立和，杨义先，钮心忻，等．软件水印综述［Ｊ］．软件学报，　２００３，１４（２）：２６８—２７７．　［４］Ｊａｍａｌ　Ｓ，Ｚｍｄｉ　Ｈ，Ｗａｎｇ　Ｈｏｎｇｘｉａ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｔｅｒ—　ｍａｒｋｉｎｇ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２　Ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎｌａ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｓｏｆｔ—　ｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＩＣＳＴＥ）．Ｓａｎ　Ｊｕａｎ，ＰＲ．ＩＥＥＥ，３—　５　Ｏｃｔ．２０１０：２６—３０．　．　［５］张少波，朱更明，严智萍．软件水印技术研究［Ｊ］．湘潭师范学院　学报：自然科学版，２００７，２９（３）：３１～３４．　［６］白雪梅．软件水印技术研究现状概述［Ｊ］．网络安全技术与应用，　２００７（４）：８６—８８．　［７］Ｃｈｉｒｓｔｉａｎ　Ｃｏｌｌｂｅｒｇ，Ｃｌａｒｋ　Ｔｈｏｍｂｏｓｒｏｎ．Ｓｏｔｆｗａｒｅ　ｗａｔｅｍｒａｒｋｉｎｇ：ｍｏｄ－　ｅｌｓ　ｎａｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２６ｔｈ　ＡＣＭ　ＳＩＧ　ＰＬＡＮ－ＳＩＧＡＣＴ　ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｌａｎｇｕａｇｅｓ．　Ｓａｎ　Ａｎｔｏｎｉｏ，Ｔｅｘａｓ，ＵＳＡ，ＡＣＭ：ＮｅｗＹｏｒｋ　Ｊａｎ．２０—２２，１９９９：３１１　３２４．　［８］Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｚｈｕ，Ｃｌｒａｋ　Ｔｈｏｍｂｏｒｓｏｎ．Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｗａｔｅｒｍａｒｋ—　ｉｎｇ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　４ｔｈ　ＡＣＭ　ｉｎｔｅｎｒａｔｉｏｎａｌ　ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｃｏｎ—　ｔｅｎｔｓ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ（ＭＣＰＳ’０６），Ｓａｎｔａ　Ｂａｒｂａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，　ＵＳＡ　ＡＣＭ　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ．Ｏｃｔ．２８，２００６：２９—３６．　［９］苏琳．基于代码加密的防篡改软件水印技术的研究与实现［Ｄ］．　山西：西北大学，２０１０．　［１Ｏ］Ｉｂｒａｈｉｍ　Ｋａｍｅｌａ，Ｑｕｔａｉｂａ　Ａｌｂｌｕｗｉ．Ａ　ｏｒｂｕｓｔ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｔｅｍｒａｒｋｉｎｇ　ｆｏｒ　ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ＆Ｓｅｃｕｒｉｔｙ，２００９，２８（６）：３９５　—４０９．　［１１］孙奇，李宗伯．代码混淆技术综述［ｃ］／／第十六届通信安全学术　会议论文集．杭州，２０１１．　［１　２］Ｃｏｌｌｂｅｒｇ　Ｃ．Ｔｅｍｐｅｒ—ｐｒｏｏｉｆｎｇ　ａｎｄ　ｏｂｆｕｓｃａｔｉｏｎ　ｔｏｏｌｓ　ｆｏｒ　ｓｏｔｆｗａｒｅ　ｐｒｏｔｅｃ—　ｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒｎａｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００２，２８（８）：　７３５—７４６．　［１３］史扬，曹立明，王小平．混淆算法研究综述［Ｊ］．同济大学学报：　自然科学版，２００５，３３（６）：８１３—８１９．