随着网络服务的不断普及,对软件的侵权、盗版、随意篡改和恶意攻击等问题也日趋增多,严重阻碍了软件产业的健康和可持续发展。软件的保护技术受到各国政府、企业家和学者的重视,由此而引发的版权管理、防盗版、软件识别等软件保护技术也成为了关键和热点研究问题。目前,软件保护技术有很多,有以硬件为对象的保护方法,如加密狗等;有基于软件的保护方法,如数字水印、胎记特征和加密技术等。作为数字水印的一种,软件水印技术比基于硬件的保护技术更具有隐蔽性,比基于软件加密的技术更具效果,能够在版权发生争端时提供司法证明;软件特征识别技术是软件版权保护的一个新的思路,通过提取具有代表性的特征进行特征匹配来判断其中一个可执行文件是否侵犯了另一个可执行文件的版权。目前已经有很多的算法进行可执行文件的版权保护,包括在软件中嵌入水印、提取软件标志性特征并进行识别等算法,但这些算法的隐蔽性、安全性、准确性较差,并不能满足应用需求。并且现有的软件水印和特征识别算法基本上都是基于程序源代码,而针对PE文件(可执行文件)的版权认定的研究还比较少。本文在分析已有的软件水印技术的基础上,分析了 PE文件的格式特点并着重研究了 PE文件作为载体的可行性,针对现阶段软件版权保护问题中常见的以下三种不同的侵权行为,以PE文件为载体,提出了新的软件水印和特征识别算法。针对软件版权纷争问题,依据指令编码原则,将水印信息隐藏在代码段中,然后将水印长度、密钥、随机位置等重要信息利用复制调色板的算法隐藏在资源段图标等索引图像中,并结合密码算法以提高算法的安全性,结合汉明编码和门限秘密共享方案双重措施以抵抗篡改攻击;针对软件传输中信息的丢失、重复、篡改等问题,提取文件长度、节段数、各节长度等结构特征,并结合捆绑技术与字符段匹配算法进行完整性检验;针对非法复用软件模块问题,提取软件特殊指令特征用来标识PE文件的核心代码节部分,与预处理后的水印信息进行异或操作,将操作结果作为零水印即注册信息,存储到软件版权认定信息库中,用于当发生侵权行为时的版权验证。实验结果表明,本文提出的基于指令防篡改编码和资源格式的软件水印算法不仅可以抵抗多种常见攻击,而且随机篡改攻击的比例小于5%时不会对算法正确提取水印产生影响,并且在隐蔽性和安全性等方面也有了一定的提高;针对本文提出的基于结构特征提取算法,通过改变PE文件程序入口、增加无用指令、增加删除节表、修改PE文件可选头大小、修改代码的基址和初始化数据的基址来破坏PE文件的完整性,软件退出运行,并显示软件版权;针对本文提出的特殊指令特征提取算法,通过对本实验软件和变种软件提取的特征进行卡方检验,证明本提取算法具有鲁棒性,通过对本实验软件与不同软件提取的特征进行卡方检验,证明本提取算法具有可信性,并由此设定阈值为5.5,当被怀疑对象与正版软件相似度检验后,卡方值小于这个阈值,就要考虑被怀疑对象侵犯了版权。