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Practical software theft detection with software birthmarks

Research Project

Project/Area Number 20K11761
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

玉田 春昭  京都産業大学, 情報理工学部, 教授 (30457139)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神崎 雄一郎  熊本高等専門学校, 電子情報システム工学系, 准教授 (90435488)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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)
Keywords盗用検出 / 盗用防止教育 / シンボリック実行 / 原告ソフトウェア / 動的バースマーク / ソフトウェアの盗用検出 / テストの自動生成 / バースマークの堅牢性評価 / ソフトウェア保護 / Project as a City / プロジェクトの可視化 / ソフトウェアバースマーク / バースマークの堅牢生評価 / スケールアップ / 動的解析の自動化 / 記号実行
Outline of Research at the Start

本研究では,一般ユーザが,自身が持つソフトウェアの盗用検出を事前準備なしで検査できる機構の提案を目指す.このことをカジュアルな盗用検出と呼ぶ.そのために,従来のバースマーク手法の手順を改良し,検査対象となるソフトウェア群の大幅なスケールアップや,盗用判定基準の見直しを行う.加えて,動的解析の自動化が困難であるため,スケールアップが困難であった動的バースマークも本研究の対象にする.そのために,記号実行による動的解析の自動化にも取り組む.

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,専門知識なしにソフトウェアの盗用の検出が行えるシステムの構築にある.そのために(A) 動的バースマークの抽出の自動化,(B) バースマークの判定基準の改善,(C) 検査対象規模の拡大,そして (D) バースマークの堅牢性評価という4つの研究課題を挙げている.

従来,動的解析が必要な動的バースマークの抽出には,同じような経路を通るようにするため,人手による入力の調整が必要である.本研究では,この調整に要するコストの軽減を狙う.本年は,従来とは異なる方向から(A)に取り組んだ.従来は,記号実行技術により原告から入力を導出し,被告に与える.ただし,記号実行技術の制限から,入力を導出できるプログラムの規模は小規模なものであり,大規模なプログラムに対しては対応できない.一方,本来のバースマークの実行シナリオに立ち返って考えれば,原告ソフトウェアは盗用を見つけようとする検査者にとって既知のソフトウェアである.即ち,原告ソフトウェアに与える入力を生成することは難しいことではない.そこで,原告に与える入力をそのまま被告に与えて盗用を検出できるかを確認した.その結果,本質的に似たものは検出できることが確認できた.その反面,JavaプロダクトをNativeコードに変換した時,JavaバイナリとNativeコードとの類似性は確認できなかった.即ち,保存性に一定の課題が見つかった.

一方,(E) 盗用を阻止のための開発者倫理教育,という新たな研究課題についても検討した.ソフトウェアの盗用を阻止するためには,開発者倫理の教育も必要である.そのためには,実際に何らかの開発に携わる必要がある.その教育の第一段階として,コードリーディングを支援するシステムを構築した.また,プロジェクト運営のベストプラクティスの検討や,生きているプロジェクトとは何か,どのように見つけるかについても調査した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では,4つの研究課題を挙げている.(A) 動的バースマークの抽出の自動化,(B) バースマークの判定基準の改善,(C) 検査対象規模の拡大,そして,(D) バースマークの堅牢性評価である.このうち本年度は (A) 動的バースマークの抽出の自動化で,シンボリック実行を用いた成果を出している.また,教育者倫理の教育が盗用防止に寄与するという観点から,(E) 盗用を阻止のための開発者倫理教育という新たな研究課題を導出し,この研究課題での成果を出している.一方で,(B),(D) は成果に結びついていない.

4つの研究課題のうち,(A) は順調に進んでおり,(B), (C), (D)は成果に結びついていない.その一方で新たな研究課題(E)を導出し,進めている.これらのことからやや遅れていると判断した.

Strategy for Future Research Activity

次年度も本年度に取り組んだ内容を踏まえて,(A)-(E)までの研究課題それぞれを拡張する.一方で,昨今のChatGPTなどの生成系AIによるコード生成が有効である反面,プログラミング教育での課題においては,試行錯誤なしに課題が提出できるツールとしての利用も広がっていると推測される.これはある種の盗用であり,本研究の対象にもつながるため,積極的に取り組んでいく.

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Analyzing the Growth Patterns of GitHub Projects to Construct Best Practices for Project Managements2023

    • Author(s)
      Kaide Kaito、Tamada Haruaki
    • Journal Title

      2023 IEEE/ACIS 8th International Conference on Big Data, Cloud Computing, and Data Science (BCD)

      Pages: 58-63

    • DOI

      10.1109/bcd57833.2023.10466327

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コードリーディング習慣化のためのWebアプリケーションCodeLeaderの開発2023

    • Author(s)
      吉田 大介,玉田 春昭
    • Organizer
      第30回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] GitHubにおけるForkリポジトリのコミット活動に基づく生存プロジェクト発見ツールの試作2023

    • Author(s)
      西 仁哉,玉田 春昭
    • Organizer
      第30回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 動的バースマークの自動抽出に向けて -比較ソフトウェアの入力からの実行系列の自動抽出-2023

    • Author(s)
      セルメニョ アレハンドロ, 玉田 春昭, 神崎 雄一郎
    • Organizer
      第23回情報科学技術フォーラム(Forum on Information Technology 2023)(FIT 2023)(講演番号 B-005)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [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回全国大会講演論文集 (講演番号6K-05)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] GitHub における模範プロジェクトの検出とその成長パターンの分類に向けて2022

    • Author(s)
      開出 凱斗, 玉田 春昭,戸田 航史,中村 匡秀
    • 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 Research-status Report
  • [Presentation] Argo: Projects’ Time-Series Data Fetching and Visualizing Tool for GitHub2022

    • Author(s)
      Kaide Kaito、Tamada Haruaki
    • Organizer
      Proc. 23rd ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2022 Summer)
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overcoming the obfuscation method of the dynamic name resolution2022

    • Author(s)
      Naruaki Otsuki, Haruaki Tamada
    • Organizer
      the 5th International Conference on Software Engineering and Information Management (ICSIM 2022)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [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
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 自発的ソフトウェア進化におけるプロジェクトの成長過程可視化ツールの試作2021

    • Author(s)
      樋口 凱斗, 玉田 春昭, 戸田 航史, 中村 匡秀
    • Organizer
      ソフトウェアシンポジウム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回全国大会講演論文集
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] pochi

    • URL

      https://tamada.github.io/pochi/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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