[發明專利]一種面向遠程計算的控制流隱藏方法

有效

• 申請號: 201611184867.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106845168B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王永智
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F21/14
• 分類號: G06F21/14;G06F8/20;H04L29/06
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王芳

1.一種面向遠程計算的控制流隱藏方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取用戶程序，并將用戶程序轉換為三地址碼程序；

所述三地址碼程序包括I個語句，其中任意一個語句為s_i，i＝1,2，…I,I為大于等于1的自然數，語句s_i由J個分支語句x_j和M個非分支語句y_m組成，j＝1,2，…J，m＝1,2，…M，J＜I,M＜I；其中，分支語句x_j為：if(a OP b)goto L；a、b為分支語句x_j的變量，OP為比較操作；L為如果(a OP b)結果為真則跳轉到的語句，L∈{s_i|i＝1,2,...I}；

分支語句x_j的編號為l_j；非分支語句y_m的編號為l_m；

步驟2，獲取三地址碼程序中語句s_i可訪問的變量和語句s_i使用到的變量，將語句s_i可訪問的變量組成變量集合V_i，將語句s_i使用到的變量組成變量集合U_i；

所述語句s_i可訪問的變量為，在語句s_i之前的語句及語句s_i中使用并屬于語句s_i作用域的變量；

所述語句s_i使用到的變量為，在語句s_i中出現的變量；

步驟3，構建公開程序，包括：每個語句s_i均經過步驟31和步驟32的處理；

步驟31，將分支語句x_j替換為：if(QuerySGX(L_j，l_j))goto L，構造分支語句條件列表組T_j＝{ja,jb,OP}；

L_j為將分支語句x_j的參數集合P_j中的元素隨機排列形成的參數列表；

參數集合P_j為：P_j＝U_j∪SUBSET(V_j-U_j)；

其中，V_j為語句分支語句x_j可訪問的變量組成的變量集合；U_j為分支語句x_j使用到的變量組成的變量集合；SUBSET(V_j-U_j)為V_j-U_j的任意子集；

ja為a在L_j中的位置，jb為b在L_j中的位置；ja為大于等于0的整數，jb為大于等于0的整數；

步驟32，在非分支語句y_m前插入構造非分支語句條件列表組T_m＝{false}；

其中，L_m為將非分支語句y_m的參數集合P_m中的元素隨機排列形成的參數列表；為非y_m的語句；

參數集合P_m為：P_m＝U_m∪SUBSET(V_m-U_m)；

其中，V_m為語句非分支語句y_m可訪問的變量組成的變量集合；U_m為分支語句x_j使用到的變量組成的變量集合；SUBSET(V_m-U_m)為V_m-U_m的任意子集；

步驟4，構建條件列表組集合文件，包括：

將所有分支語句的條件列表組和非分支語句的條件列表組組成條件列表組集合文件，所述條件列表組集合文件中包括T_j和l_j的映射列表，以及T_m和l_m的映射列表，即l_j與T_j、l_m與T_m相互唯一映射；

將該條件列表組集合文件用對稱加密方法進行加密，加密密鑰由用戶管理；

步驟5，構建可信程序，包括：

讀入所述的條件列表組集合文件，接著對條件列表組集合文件解密后，獲得映射列表；

構建QuerySGX函數，所述QuerySGX函數的功能包括：調用QuerySGX(L_k，l_k),k∈j∪m；

通過l_k在獲得的映射列表中查找對應的T_k，當T_k＝{False}時，則返回false；

通過l_k在獲得的映射列表中查找對應的T_k，當T_k＝{ja,jb,OP}時，則以ja，jb為索引找到L_k中對應的變量a和b，結合OP，得到三地址碼程序中分支語句條件(a OP b)，并返回(aOP b)的布爾值；

步驟6，拷貝可信程序、條件列表組集合文件及公開程序至公有云，再將可信程序加載至SGX的enclave中；

步驟7，在公有云中運行程序，包括：

執行公開程序，當遇到QuerySGX函數則調用可信程序中的QuerySGX函數。

2.如權利要求1所述的控制流隱藏方法，其特征在于，步驟5中所述的對條件列表組集合文件解密是指：

通過SGX遠程驗證協議檢查可信程序是否完整，若可信程序完整則將用戶管理的密鑰發送至可信程序；使用密鑰對條件列表組集合文件進行解密。