Угроза исследования механизмов работы программы

Угроза заключается в возможности проведения нарушителем обратного инжиниринга кода программы и дальнейшего исследования его структуры, функционала и состава в интересах определения алгоритма работы программы и поиска в ней уязвимостей. Данная угроза обусловлена слабостями механизма защиты кода программы от исследования. 
Реализация данной угрозы возможна в случаях:
наличия у нарушителя доступа к исходным файлам программы;
наличия у нарушителя доступа к дистрибутиву программы и отсутствия механизма защиты кода программы от исследования.

• Внешний нарушитель со средним потенциалом
• Внутренний нарушитель со средним потенциалом

• Нарушение конфиденциальности
• Нарушение доступности

Угроза исследования механизмов работы программы (обратная разработка, реверс-инжиниринг) представляет собой серьезную проблему для разработчиков программного обеспечения, поскольку позволяет злоумышленникам анализировать код программы, выявлять уязвимости, извлекать конфиденциальную информацию (например, ключи шифрования, алгоритмы лицензирования) или создавать клоны или модифицированные версии программы.

Для минимизации данной угрозы необходимо принять комплексные меры, направленные на затруднение процесса обратной разработки и повышение стоимости и сложности анализа кода.

1. Обфускация кода (Code Obfuscation):

• Переименование переменных, функций и классов: Заменить осмысленные имена переменных, функций и классов на бессмысленные, случайные строки.
• Удаление отладочной информации: Удалить отладочную информацию из скомпилированного кода, такую как имена файлов, номера строк и символьную информацию.
• Вставка “мертвого” кода: Добавить в код бесполезные инструкции, которые не влияют на его работу, но усложняют анализ.
• Замена логики: Заменить понятные конструкции кода на более сложные, но эквивалентные.
• Control Flow Obfuscation: Преобразовать структуру управления программы, чтобы затруднить понимание потока выполнения.
• String Encryption: Зашифровать строки, используемые в программе, и расшифровывать их только во время выполнения.
• Mix different obfuscation techniques: Комбинировать различные техники обфускации для повышения эффективности защиты.

2. Защита от отладки (Anti-Debugging):

• Обнаружение отладчиков: Реализовать в программе код, который обнаруживает наличие отладчика.
• Изменение поведения программы при обнаружении отладчика: При обнаружении отладчика программа может завершить работу, изменить свое поведение или ввести отладчик в заблуждение.
• Использование API отладки для затруднения работы отладчика: Использовать API отладки для создания помех в работе отладчика.
• Проверка целостности кода: Проверять целостность кода программы во время выполнения, чтобы обнаружить изменения, внесенные отладчиком.

3. Защита от дизассемблирования (Anti-Disassembly):

• Запутывание инструкций: Вставлять в код недействительные или двусмысленные инструкции, которые могут сбить с толку дизассемблер.
• Использование не документированных инструкций: Использовать не документированные инструкции процессора.
• Внедрение невозможных переходов: Добавлять инструкции, которые создают невозможные переходы в коде, чтобы запутать анализ.

4. Упаковка кода (Code Packing):

• Сжатие кода: Сжать исполняемый код программы, чтобы затруднить его анализ.
• Шифрование кода: Зашифровать исполняемый код программы и расшифровывать его только во время выполнения.
• Использование упаковщиков: Использовать специальные программы-упаковщики, которые сжимают и шифруют код, а также добавляют защиту от отладки и дизассемблирования. Примеры: UPX, VMProtect, Themida.

5. Защита от декомпиляции (Anti-Decompilation):

• Выбор языков программирования: Использовать языки программирования, которые сложнее декомпилировать, например, C++ или машинный код.
• Написание критически важных частей кода на C/C++: Выделить критически важные части кода и написать их на C/C++, а не на более легко декомпилируемых языках, таких как Java или .NET.
• Управление кодом: Следить за тем, чтобы код не содержал легко декомпилируемых конструкций.

6. Защита ресурсов (Resource Protection):

• Шифрование ресурсов: Зашифровать ресурсы программы (например, изображения, звуки, тексты) и расшифровывать их только во время выполнения.
• Использование нестандартных форматов: Использовать нестандартные форматы для хранения ресурсов.
• Встраивание ресурсов в код: Встраивать ресурсы непосредственно в код программы, чтобы затруднить их извлечение.

7. Водяные знаки (Watermarking):

• Встраивание уникальных идентификаторов: Встроить в код программы уникальные идентификаторы, которые позволят отследить источник утечки кода.

8. Лицензирование и активация:

• Использование надежных систем лицензирования: Использовать надежные системы лицензирования для защиты программы от несанкционированного использования.
• Активация через интернет: Требовать активацию программы через интернет, чтобы убедиться в легальности использования.
• Проверка лицензии: Регулярно проверять лицензию программы во время выполнения.

9. Кодирование на стороне сервера (Server-Side Processing):

• Перенос критически важных операций на сервер: Перенести критически важные операции программы на сервер, чтобы защитить их от обратной разработки.

10. Регулярные обновления и изменения:

• Выпуск новых версий программы: Регулярно выпускать новые версии программы с измененным кодом, чтобы затруднить анализ.

11. Юридические меры:

• Лицензионное соглашение: Разработать лицензионное соглашение, которое запрещает обратную разработку программы.
• Защита авторских прав: Защищать авторские права на программу.

12. Специализированные инструменты защиты:

• Использовать коммерческие и Open Source инструменты, предназначенные для защиты кода от обратной разработки.
  • Примеры: VMProtect, Themida, Code Virtualizer, DexGuard (для Android), ProGuard (для Java).

Важные моменты:

• Комбинированный подход: Наилучшие результаты достигаются при использовании комбинации различных методов защиты.
• Невозможность полной защиты: Невозможно полностью защитить программу от обратной разработки, но можно значительно затруднить этот процесс и повысить его стоимость.
• Производительность: Важно учитывать влияние применяемых методов защиты на производительность программы.
• Регулярное обновление: Методы защиты необходимо регулярно обновлять, чтобы противостоять новым техникам обратной разработки.