Курсовая работа: Защита программы от нелегального копирования

В данном курсовом проекте реализовано два метода защиты программы от нелегального копирования. Это защита стационарной программы и мобильной. Для защиты стационарной программы был выбран метод проверки даты создания ПЗУ. Этот метод был выбран благодаря тому, что дата создания ПЗУ является достаточно индивидуальной для каждого ПК, если только они не были приобретены в партии, например для оснащения компьютерного класса, но в таком случае защита программы от нелегального копирования становится неактуальной. Для защиты мобильного варианта программы на дискете была создана дополнительная дорожка с секторами нестандартного размера. Этот вариант был выбран потому, что в данном случае на дискету не требуется наносить физических повреждений, что приводит к потере работоспособности некоторой ее части. И эта защита может оказаться не ничуть не хуже, чем защита с использованием дефектов дискет.

3. Описание программы

Защита программ от нелегального копирования реализована в виде модуля, написанного на языке Turbo Pascal. Выбор этого языка программирования объясняется тем, что этот язык относительно прост, и при этом позволяет делать ассемблерные вставки и напрямую обращаться к памяти. Этот модуль подключается к программам, которые требуется защитить, и в программах используются его функции.

Модуль рассчитан на защиту как мобильных, так и стационарных программ. Основной процедурой модуля является процедура ProtCheck, осуществляющая контроль копии. Легальность мобильного варианта программы устанавливается за счет контроля скрытого сектора на ключевой дискете, в случае стационарного варианта проверяется дата создания ПЗУ. Две другие процедуры модуля позволяют установить защиту файла на жестком диске (процедура SetOnHD) и удалить стационарный вариант программы (процедура RemoveFromHD).

Ниже описана разница в защите стационарной и мобильной копиях. Стационарная программа учитывает индивидуальные характеристики компьютера и может исполняться только на одном конкретном ПК. Защита таких программ обычно не вызывает серьезных проблем, для этого можно использовать очень большой набор индивидуальных признаков. Наоборот, мобильная программа не может связываться с конкретным ПК и должна учитывать какие-то привносимые признаки, т. е. признаки, которые относительно просто создать на любом ПК на время работы программы. Здесь выбор признаков намного беднее: чаще всего для этих целей используются дополнительные аппаратные устройства (ключевая дискета или аппаратный ключ), которые придаются каждой легальной копии и без которых программа не может работать нормальным образом. Вариант использования ключевой дискеты и реализован в модуле F_Prot.

Для создания легальной копии программы должна использоваться особая технология подготовки дискеты. Эта особенность в данном случае заключается в том, что на стандартной дискете диаметром 3,5 дюйма, рассчитанной на емкость 1,44 Мб, создается дополнительная дорожка из нестандартных 256-байтных секторов. Один из секторов этой дорожки используется для записи ключевой информации. В процессе проверки легальности копии программы процедура ProtCheck считывает этот сектор и контролирует его содержимое. Для создания ключа используется программа Diskette. Эта программа на дискете емкостью 1,44 Мб создает 81-ю дорожку с 18-ю секторами размером по 256 байт, причем для нее используется обратный фактор чередования, т. е. секторы на дорожке размещаются в последовательности 18,17,16,…,2,1. Для этого она корректирует таблицу параметров дискеты, которую берет или в ПЗУ или в ОЗУ по определенному адресу [4], [5]. Программа сохраняет копию старой таблицы параметров дискеты и после завершения работы восстанавливает ее. В первый сектор новой дорожки записывается произвольная информация и число установок на жесткий диск защищаемой программы, (это число установок вводится пользователем при создании ключевой дискеты). Затем сектор читается и проверяется правильность операции записи-чтения. В конце программы измеряется время доступа к новой дорожке и стандартной дорожке. Для чтения и записи сектора используется прерывание $13. В случае ошибки чтения или записи сектора, программа выводит сообщение об ошибке и восстанавливает старую таблицу параметров дискеты.

Жесткая привязка программы к дискете создает вполне понятные неудобства пользователю. Эти неудобства можно устранить, если разрешить пользователю осуществлять самостоятельную установку программы на жесткий диск, т. е. создавать легальные стационарные варианты программы. Чтобы процесс тиражирования был контролируем, каждая установка программы на ЖД осуществляется только при наличии ключевой дискеты, при этом программа ведет подсчет общего количества созданных с ее помощью стационарных копий.

Процедура ProtCheck вызывается из защищаемой программы всякий раз, когда требуется установить легальность копии. Ее заголовок имеет следующий вид:

ProcedureProtCheck(varNorma,Alarm;varRes:Integer)

В теле процедуры параметры-переменные Norma и Alarm трактуются как параметры процедурного типа

type

ProcType = Procedure;

т. е. являются адресами двух процедур без параметров. Процедура Alarm вызывается в случае, если программа обнаружила признаки нелегального копирования, а Norma – если эти признаки отсутствуют. В переменной Res возвращается результат работы ProtCheck: 0 – если выполнялась процедура Norma (легальная копия), 1 - выполнялась Alarm (нелегальная копия), 2 – не выполнялась ни та, ни другая процедура, так как программа не обнаружила дискету в приводе ГД и не смогла проверить легальность копии.

Процедура ProtCheck начинает работу с проверки поля Hard в глобальной типизированной константе Key. Это поле используется для анализа стационарности программы: если поле имеет значение 0, реализуется контроль мобильного варианта, в противном случае – стационарного варианта (установка поля Hard и всей константы Key осуществляется с помощью функции SetOnHD, см. ниже).

При контроле мобильного варианта программа пытается прочитать сначала на диске А, а если это не удается – на диске В ключевой сектор (первый сектор на нулевой поверхности дорожки номер 81) размером 256 байт. Этот сектор должен содержать следующую информацию:

1-й байт – ключ для шифровки содержимого сектора с помощью операции XOR;

17-й байт – количество уже созданных стационарных копий;

200-й байт – максимальное количество стационарных копий (если 255 - количество копий не ограничено);

256-й байт – контрольная сумма со 2-го по 255-й байт.

Если поле Hard константы Key содержит нулевое значение, осуществляется контроль стационарного варианта. В этом случае поле Dat содержит эталон даты создания ПЗУ, а поле Hard используется как ключ для шифровки этого поля с помощью операции XOR.

Если контроль стационарного варианта дает отрицательный результат (нелегальная копия), автоматически осуществляется анализ мобильного варианта (контроль дискеты). Таким образом, любая копия программы гарантированно работает, если в распоряжении пользователя есть ключевая дискета. Однако после правильной установки программы на жесткий диск с помощью процедуры SetOnHD программа может работать и без этой дискеты до тех пор, пока она не будет перенесена на новый компьютер, дата создания ПЗУ которого отличается от эталонной.

Для правильного создания стационарной копии программы используется функция SetOnHD, имеющая следующий заголовок:

FunctionSetOnHD: Integer;

Перед использованием функции SetOnHD необходимо любыми стандартными для ДОС средствами скопировать программу в один из каталогов жесткого диска. Эта функция вызывается в такой «нелегальной» копии, перед этим в любой привод ГД необходимо вставить ключевую дискету со снятой защитой от записи. Результат, возвращаемый функцией, имеет следующий смысл:

1 – в привод ГД не вставлена дискета;

2 – в привод вставлена дискета не эталонного типа (не 1,44 Мб или нет скрытого сектора);

3 – дискета защищена от записи или при записи на нее возникла ошибка;

4 – данный вариант программы не скопирован предварительно на жесткий диск;

5 – ошибка доступа к жесткому диску (программа не может прочитать собственный файл или не может записать в него новое значение константы Key);