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Protecting Software against Man-At-The-End Attacks Using Automated Code Analysis

Research Project

Project/Area Number 19K11916
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionNational Institute of Technology, Kumamoto College

Principal Investigator

Kanzaki Yuichiro  熊本高等専門学校, 電子情報システム工学系HIグループ, 准教授 (90435488)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsソフトウェア保護 / Man-At-The-End攻撃 / 難読化
Outline of Research at the Start

本研究では,自動解析を用いたMan-At-The-End攻撃(ここでは,ソフトウェアの実行可能コードを持つエンドユーザによるコードの解析・改ざん行為を指す)からソフトウェアを保護する方法について検討する.具体的には,攻撃の達成に必要な解析処理(例えば,コード中の秘密情報が保護された部分の発見や,コード中の任意の箇所へ実行を到達させる入力の特定)が機械学習やSATの技術を用いて自動化された攻撃モデルを対象に,防御方法や,防御方法の有効性を評価する方法を提案する.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop a method for protecting software against Man-At-The-End attacks that use automated code analysis techniques, and a method for evaluating the effectiveness of protection mechanisms. One of our achievements is to develop a method for obfuscating a program based on an automatic code fragment generation mechanism that uses an SMT solver. A system based on the proposed method is implemented as an LLVM pass. The experimental results show that the obfuscated programs tend to have more resistance to symbolic execution attacks than the original ones.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Man-At-The-End攻撃からソフトウェアを保護する方法として,命令列の自動生成機構を用いたコード難読化方法を新たに提案した.また,難読化されたコードの機械学習を用いたステルス評価の方法など,ソフトウェア保護機構の有効性評価に関する方法についても検討した.これらの成果は,ソフトウェア保護の研究分野の発展に役立つものと期待される.また,LLVM IRのコード断片をSMTソルバによって自動生成する方法は,コードの自動生成技術を用いる他分野の研究への応用が期待できると考える.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] シンボリック実行を利用した動的ソフトウェアバースマークの抽出システムの検討2023

    • Author(s)
      松田隼汰,神崎雄一郎,光本智洋,玉田春昭
    • Organizer
      情報処理学会 第85回全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] コード難読化ツールの信頼性を評価するフレームワークの検討2022

    • Author(s)
      北岡哲哉,神崎雄一郎,石尾隆,嶋利一真,松本健一
    • Organizer
      第29回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ (FOSE2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 命令列の自動生成機構を用いたLLVM IRコードの難読化の試み2022

    • Author(s)
      光本智洋,神崎雄一郎
    • Organizer
      情報処理学会 第84回全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] SMTソルバを用いたコード変形に基づくプログラム難読化システムの実装2021

    • Author(s)
      光本智洋,神崎雄一郎
    • Organizer
      ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] SMTソルバによる命令列生成を用いたアセンブリプログラムの難読化2021

    • Author(s)
      光本智洋,神崎雄一郎
    • Organizer
      情報処理学会 第83回全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 難読化変形の機械学習による判別の困難さに関する実験的評価2020

    • Author(s)
      北岡哲哉,神崎雄一郎,森川みどり,門田暁人
    • Organizer
      情報処理学会 第82回全国大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] SMTソルバを用いた演算表現の難読化方法の検討2020

    • Author(s)
      熊井優樹,神崎雄一郎
    • Organizer
      情報処理学会 第82回全国大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] JVM環境におけるオペコード列と名前に着目した適用難読化ツールの特定2020

    • Author(s)
      大槻成輝,玉田春昭,神崎雄一郎
    • Organizer
      2020年暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS2020)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Javaバイトコードを対象とした命令列の頻度解析による適用難読化手法の特定2019

    • Author(s)
      玉田春昭,神崎雄一郎
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ランダムフォレストを用いた難読化されたコードのステルス評価の検討2019

    • Author(s)
      北岡哲哉,神崎雄一郎,森川みどり,門田暁人
    • Organizer
      第18回情報科学技術フォーラム (FIT2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] On Preventing Symbolic Execution Attacks by Low Cost Obfuscation2019

    • Author(s)
      Toshiki Seto, Akito Monden, Zeynep Yucel, Yuichiro Kanzaki
    • Organizer
      20th IEEE/ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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