專利名稱：一種帶時間閾保護的軟件保護裝置及其實現方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軟件保護和許可技術，特別涉及一種能夠對軟件運行時間進 行控制的軟件保護裝置及其實現方法。
背景技術：
使用軟件保護裝置是實現軟件安全保護和版權保護的主要手段。裝置中 存儲著軟件的使用許可，例如決定軟件是否可以被使用，那些模塊被使用等
等。軟件保護裝置特指一種附加在計算機接口 (比如，USB接口、串口、并 口等接口 )上的硬件設備，對運行在計算機上的特定的軟件進行軟件安全保 護和版權保護?，F代的軟件保護裝置，例如USB加密鎖，采用高強度智能 卡芯片和先進的密碼學技術，具有一定的運算和存儲能力，同時難以被破解 和復制，在高強度軟件版權保護中具有廣泛的應用。
軟件使用許可既可以顯式存在于軟件保護裝置中，也可以隱式存在于軟 件保護裝置中。所謂顯式存在，指的是在軟件保護裝置中，存在特定的數據 文件或者數據存儲單元，用于存儲軟件許可的內容，例如軟件可以被使用的 次數、軟件允許的并發(fā)運行客戶端數量等；所謂隱式存在，指的是軟件保護 裝置中并沒有特殊的區(qū)域用于保存軟件許可的內容，而是直接判斷軟件所需 要的功能模式是否存在、功能是否正確等。
顯式存在的軟件許可具有更高的靈活性，能夠定義出非常復雜的軟件許 可類型，其中最為常用的是對軟件的使用時間進行控制，例如設定軟件運行 的過期時間。
為了對時間進行準確的控制，必須存在一個可信的日歷和時鐘。傳統(tǒng)上， 有三種方式來得到日歷和時鐘信息方式一、在軟件保護裝置中增加一個帶電池的日歷和時鐘。 由于軟件保護裝置自帶獨立的日歷和時鐘，因此由此獲得的時間信息是
非常可靠的；如果軟件保護裝置能夠通過內部的電路或者接口對自帶的日歷 和時鐘進行訪問并控制軟件的使用，那么這種方式的效杲就非常好。存在的 問題是必須自帶電池和時鐘芯片，不僅增加了大量的成本，而且電池的壽命 也會大大縮短軟件保護裝置自身的生命周期。 方式二、利用計算機的日歷和時鐘。
這是采用最多的控制軟件使用時間的方式，其優(yōu)點是無需額外的成本， 但致命的缺陷是計算機的時間可以被任意更改，甚至有專門的軟件來使計算 機的時間"停止，，以#:騙軟件。
方式三、利用軟件保護裝置中的計數器進行時間累加。
高端的可編程軟件保護裝置中一般包含一個定時器即Timer功能，在對 Timer進行啟動后(也可能自啟動)即開始計時，軟件保護裝置內部的代碼 或者計算機軟件可以讀取Timer的當前計數值，以此判斷自Timer啟動后所 經過的時間。由于Timer必須在軟件保護裝置工作的時候才能使用，所以只 能實現時間的累計判斷，不能得到有效的日歷和時鐘。
中國專利申請200610066863.4公開了 一種對軟件保護裝置內部存儲的 日歷和時鐘信息進行校準的方法，這種方法在軟件保護裝置內部以時間累積 并保存在存儲區(qū)中，從而作為標準來判斷計算機傳遞進來的時間信息是否可 信，如果可信則用計算機上的時間來修正軟件保護裝置內部保存的時間。這 種方法的過程比較復雜，且依賴于主機對軟件保護裝置的功能調用。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出了 一種利用時間閾保護來實現日歷與時鐘的方法，通過在軟 件保護裝置中增加時間閎控制模塊，要求計算機與軟件保護裝置在指定的時 間間隔內進行時間上的同步，以建立可靠的內部日歷和時鐘。根據本發(fā)明的一個方面，提供一種帶時間閾保護的軟件保護裝置，其特
征在于，該裝置包含
軟件保護裝置功能模塊，用于執(zhí)行軟件保護功能； 時間閾控制模塊，用于實現日歷和時鐘。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，時間閾控制模塊進一步包含 狀態(tài)存儲單元，用于存儲時間閾控制模塊的狀態(tài)標志值； 錯誤計數單元，用于記錄錯誤次數； 時間閾值，用于計時； 曰歷和時鐘存儲單元，用于存儲時間。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，狀態(tài)存儲單元可以是寄存器或 者內存單元。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，在超過設定的時間閾值后，在 沒有同步操作的情況下，狀態(tài)存儲單元將修改其狀態(tài)標志值，表示已經超過 了指定的時間閾值。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，如果在未超過設定的時間閾值 期間進行了同步操作，時間閾控制模塊將重新開始計時。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，如果超過時間閾值后進行同步 操作，時間閾控制模塊進行一次錯誤計數累積，并重新開始計時。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，所述的同步操作是計算機將 當前的時間傳給時間閾控制模塊，時間閾控制模塊對傳入的時間進行校驗， 根據校驗的結果更新日歷和時鐘存儲單元。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，所述的校驗和更新是通過與 日歷和時鐘存儲單元中保存的時間進行比較，判斷計算機傳入的時間是否被 寸'務改過。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于， 認為校驗成功，并用傳入的時間更新原先存儲的日歷和時鐘；則忽略此次同步操作；
校驗失敗，進行一次錯誤計數累積。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，所述合理晚于是指計算機所 傳入的時間與日歷和時鐘存儲單元中保存的時間相比，其差值大于指定的時 間間隔。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，用于記錄超時未同步以及記錄 計算機傳入時間校驗錯誤的錯誤計數單元既可以是一個，也可以是分別的兩 個。
根據本發(fā)明的一個方面，其特征還在于，日歷和時鐘存儲單元中初始的 時間值可以在軟件保護裝置發(fā)布前預設，也可以在軟件初次運行時通過同步
進4亍初始4b。
根據本發(fā)明的另 一個方面，提供一種利用帶有時間闞保護的軟件保護裝 置實現日歷與時鐘的方法，其中軟件保護裝置包含用于實現曰歷和時鐘的時
間閾控制模塊，其特征在于，該方法包含步驟
(1 )計算機在時間閾控制模塊設定的時間間隔內與時間閾控制模塊進 行同步，將計算機當前時間傳給時間閾控制模塊；
(2)時間閾控制模塊依據計算機傳入的時間，更新軟件保護裝置內部 保存的最新日歷和時鐘。
根據本發(fā)明的另 一個方面，其特征還在于，時間閾控制模塊進一步包含 狀態(tài)存儲單元，用于存儲時間閾控制模塊的狀態(tài)標志； 錯誤計數單元，用于記錄錯誤次數； 時間閾值，用于計時；
日歷和時鐘存儲單元，用于存儲日歷和時鐘。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，在超過設定的時間閾值后， 在沒有同步操作的情況下，狀態(tài)存儲單元將修改其狀態(tài)標志值，表示已經超過了指定的時間閾值。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，如果在未超過設定的時間閾 值期間進行了同步操作，時間閾控制模塊將重新開始計時。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，如果超過時間閾值后進行同 步操作，時間閾控制模塊進行一次錯誤計數累積，并重新開始計時。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，所述的同步操作是計算機 將當前的時間傳給時間閾控制模塊，時間閾控制模塊對傳入的時間進行校 驗，根據校驗的結果更新日歷和時鐘存儲單元。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，所述的校驗和更新是通過 與日歷和時鐘存儲單元中保存的日歷和時鐘進行比較，判斷計算機傳入的時 間是否被修改過。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，
如果計算機傳入的時間合理晚于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間，則 認為校驗成功，并用傳入的時間更新原先存儲的日歷和時鐘；
如杲計算機傳入的時間不合理晚于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間， 則忽略此次同步操作；
如果計算機傳入的時間早于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間，則認為 校驗失敗，進行一次錯誤計數累積。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，所述合理晚于是指計算機 所傳入的時間與日歷和時鐘存儲單元中保存的時間相比，其差值大于指定的 時間間隔。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，可以通過對內部計時/計數
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，當狀態(tài)存儲單元的狀態(tài)標志 值表示在指定時間內未同步的情況下，軟件保護裝置的軟件保護功能全部或 部分被限制使用，直到該狀態(tài)被修改為正常值為止。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，當所述的錯誤計數發(fā)生時，時間閾控制模塊可以將錯誤同時傳遞給計算機，要求計算機注意并修正弓1起 錯誤的原因。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，時間閾控制模塊根據錯誤計 數進行相應的錯誤處理。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，相應的錯誤處理是當錯誤次 數超過設定的臨界值后，軟件保護裝置被限制工作，直到錯誤計數被授權清 除為止。
根據本發(fā)明的另一個方面，其特征還在于，日歷和時鐘存儲單元中初始 的時間值可以在軟件保護裝置發(fā)布前預設，也可以在專欠件初次運行時通過同 步進行初始化。


圖1為本發(fā)明的示意圖。
圖2為根據本發(fā)明的一種實施方式的工作流程圖。
圖3為實施方式中軟件保護裝置原有功能的工作流程。
具體實施例方式
結合時間閾控制模塊實現日歷和時鐘的工作方法為
A:計算機在時間閾控制模塊設定的時間間隔內與時間閾控制模塊進行 同步，將計算機當前時間傳給時間閾控制模塊；
B:時間閾控制模塊依據計算機傳入的時間，更新裝置內部保存的最新 日歷時間。
所述的時間閾控制模塊既可以是一個獨立的硬件模塊，也可以是在軟件 保護裝置內部實現的軟件模塊。該模塊包括 一個用于表示其狀態(tài)的存儲單 元，例如寄存器或者內存單元； 一個設定的時間閣值； 一個用于錯誤累積的 錯誤計數單元； 一個用于存儲日歷和時鐘的日歷和時鐘存儲單元。該模塊的 功能是在超過設定的時間閾值后，在沒有同步操作的情況下，時間閾控制模塊內部的狀態(tài)存儲單元將修改其標志，表示已經超過了指定的時間閾值； 如果在未超過設定的時間閾值期間進行了同步操作，時間閾控制模塊將重新 開始計時；如果超過時間閾值后進行同步操作，時間閾控制模塊將進行一次 錯誤計數累積，并重新開始計時。
所述的同步操作為計算機將當前的時間傳給時間閾控制模塊，時間閾 控制模塊對傳入的時間進行校驗，根據校驗的結果更新時間閾控制模塊內的 曰歷和時鐘存儲單元。
所述的校驗和更新過程為判斷計算機傳入的時間是否是修改過的，方 法是與日歷和時鐘存儲單元中保存的時間相比較如果合理晚于后者，則認 為校驗成功，并用傳入的時間更新原先存儲的日歷和時鐘；如果不合理晚于 后者，則忽略此次同步操作；如果早于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間， 則認為校驗失敗，進行一次錯誤計數累積。
所述合理晚于是指計算機所傳入的時間與日歷和時鐘存儲單元中保存 的時間相比，其差值大于一個認可的時間間隔，目的是防止對傳入的時間進 行固定或者偽造。
用于判斷是否超過時間閾控制模塊設定的時間閾的方法可以是對內部 計時/計數器的查詢，也可以是硬件定時發(fā)生的中斷。
所述時間閾控制模塊中用于表示其狀態(tài)的存儲單元，其狀態(tài)值影響到對 軟件保護裝置的使用。在狀態(tài)值指示在指定時間內未同步的情況下，軟件保 護裝置的軟件保護功能全部或部分被限制使用，直到該狀態(tài)被修改為正常 值。
當所述的錯誤計數發(fā)生時，時間閾控制模塊可以將錯誤同時傳遞給計算 機，要求計算機注意并修正引起錯誤的原因。
用于記錄超時未同步以及記錄計算機傳入時間校驗錯誤的錯誤計數器 既可以是一個，也可以是分別的兩個。
時間閾控制模塊根據錯誤計數進行相應的錯誤處理。 一種處理方法是當 錯誤次數超過設定的臨界值后，軟件保護裝置將被限制工作，直到錯誤計數被授權清除。
時間閾控制模塊內部的日歷和時鐘存儲單元中初始的時間值可以在軟 件保護裝置發(fā)布前預設，也可以在軟件初次運行的時候通過同步進行初始 化。
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行詳細描述。
本實施例在深思洛克公司的精銳IV軟件保護裝置中增加一個時間閾控
制模塊，模塊以固件模塊的方式被加入。
精銳IV軟件保護裝置的主要功能是將軟件的部分代碼移植到軟件保護
裝置內部，并在計算機軟件的調用下在裝置內部執(zhí)行并返回執(zhí)行結果。在增 加了時間閾控制模塊后，計算機軟件必須在設定的時間間隔內與時間閾控制 模塊進時間上的同步，否則將禁止計算機軟件調用裝置內部的代碼。
在本實施例中，時間閾凈皮設定為T1 =300秒，即計算機軟件必須在300 秒的間隔內與時間閾控制模塊進行一次同步。合理晚于時間設定為T2=150 秒，即如果計算機軟件在少于150秒的時間間隔內與時間閾模塊進行同步或 者所傳入的時間與上次比較低于150秒，則此次同步被忽略。
時間閾控制模塊中的錯誤計數被限定為Ce-lOO，即在IOO次錯誤之內， 軟件保護裝置仍能正常工作。如果所發(fā)生的錯誤超過IOO次，軟件保護裝置 將停止提供內部代碼執(zhí)行的功能。
時間閾控制模塊在同步機制啟動后，在T1即300秒后就會發(fā)生中斷， 對狀態(tài)存儲單元進行修改；如果進行了正確的同步，中斷就會被重新設置。 本實施例中不需要一個顯式的計時器。
具體工作流程為
步驟101:軟件保護裝置上電工作，等待計算機軟件在上電后的第一次 初始同步；
步驟102:計算機開始第一次同步，將當前的時間傳給軟件保護裝置的 時間閾控制模塊；
步驟103:時間閾控制模塊對傳入的時間進行檢驗，如果晚于內部保存的時間，則更新為傳入的時間，否則執(zhí)行錯誤處理；
步驟104:時間閾控制模塊啟動定期同步機制，等待同步操作發(fā)生；同 時允許軟件調用軟件保護裝置的代碼執(zhí)行功能；
在步驟104之后，軟件可以在任何時間對軟件保護裝置內部的代碼執(zhí)行 功能進行調用。調用過程為
步驟201:計算機向軟件保護裝置發(fā)出調用請求；
步驟202:軟件保護裝置檢查時間閾控制模塊中的狀態(tài)存儲單元，檢查 是否過期未同步，如果過期未同步則不允許調用并返回錯誤，否則執(zhí)行步驟 203;
步驟203:軟件保護裝置讀取日歷和時鐘存儲單元中的時間值，判斷是 否滿足軟件執(zhí)行的許可條件，如果不滿足則執(zhí)行錯誤處理，否則執(zhí)行步驟 204;
步驟204:如果滿足條件則執(zhí)行計算機要求的內部代碼，將結果返回給 計算機。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范 圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換以及改進等， 均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1. 一種帶時間閾保護的軟件保護裝置，其特征在于，該裝置包含軟件保護裝置功能模塊，用于執(zhí)行軟件保護功能；時間閾控制模塊，用于實現日歷和時鐘。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，時間閾控制模塊進一步 包含狀態(tài)存儲單元，用于存儲時間閾控制模塊的狀態(tài)標志值； 錯誤計數單元，用于記錄錯誤次數； 時間閾值，用于計時； 日歷和時鐘存儲單元，用于存儲時間。
3、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，狀態(tài)存儲單元可以是寄 存器或者內存單元。
4、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，在超過設定的時間閾值 后，在沒有同步操作的情況下，狀態(tài)存儲單元將修改其狀態(tài)標志值，表示已 經超過了指定的時間閾值。
5、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，如果在未超過設定的時 間閾值期間進行了同步操作，時間閾控制模塊將重新開始計時。
6、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，如果超過時間閾值后進 行同步操作，時間闊控制模塊進行一次錯誤計數累積，并重新開始計時。
7、 根據權利要求4或5或6所述的裝置，其特征在于，所述的同步操 作是計算機將當前的時間傳給時間閾控制模塊，時間閾控制模塊對傳入的 時間進行校驗，根據校驗的結果更新日歷和時鐘存儲單元。
8、 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的校驗和更新是 通過與日歷和時鐘存儲單元中保存的時間進行比較，判斷計算機傳入的時間 是否被修改過。
9、 根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，如果計算機傳入的時間合理晚于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間，則 認為校驗成功，并用傳入的時間更新原先存儲的日歷和時鐘；如果計算機傳入的時間不合理晚于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間，則忽略此次同步操作；如果計算機傳入的時間早于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間，則認為 校驗失敗，進行一次錯誤計數累積。
10、 根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述合理晚于是指計 算機所傳入的時間與日歷和時鐘存儲單元中保存的時間相比，其差值大于指 定的時間間隔。
11、 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，用于記錄超時未同步以 及記錄計算機傳入時間校驗錯誤的錯誤計數單元既可以是一個，也可以是分 別的兩個。
12、 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，日歷和時鐘存儲單元中 初始的時間值可以在軟件保護裝置發(fā)布前預設，也可以在軟件初次運行時通 過同步進行初始化。
13、 一種利用帶有時間閾保護"軟件保護裝置實現日歷與時鐘的方法， 其中軟件保護裝置包含用于實現日歷和時鐘的時間閾控制模塊，其特征在 于，該方法包含步驟(1 )計算機在時間閾控制模塊設定的時間間隔內與時間閾控制模塊進行同步，將計算機當前時間傳給時間閾控制模塊；(2)時間閾控制模塊依據計算機傳入的時間，更新軟件保護裝置內部 保存的最新日歷和時鐘。
14、 根據權利要求13所述的方法，其特征在于，時間閾控制模塊進一 步包含狀態(tài)存儲單元，用于存儲時間閾控制模塊的狀態(tài)標志； 錯誤計數單元，用于記錄錯誤次數； 時間閾^i,用于計時；曰歷和時鐘存儲單元，用于存儲日歷和時鐘。
15、 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，在超過設定的時間閾 值后，在沒有同步操作的情況下，狀態(tài)存儲單元將修改其狀態(tài)標志值，表示 已經超過了指定的時間閾值。
16、 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，如果在未超過設定的 時間閾值期間進行了同步操作，時間閾控制模塊將重新開始計時。
17、 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，如果超過時間閾值后 進行同步操作，時間閾控制模塊進行一次錯誤計數累積，并重新開始計時。
18、 根據權利要求15或16或17所述的方法，其特征在于，所述的同 步操作是計算機將當前的時間傳給時間閾控制模塊，時間閾控制模塊對傳 入的時間進行校驗，根據校驗的結果更新日歷和時鐘存儲單元。
19、 根據權利要求18所述的方法，其特征在于，所述的校驗和更新是 通過與日歷和時鐘存儲單元中保存的日歷和時鐘進行比較，判斷計算機傳入 的時間是否被修改過。
20、 根據權利要求19所述的方法，其特征在于，如果計算機傳入的時間合理晚于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間，則 認為校驗成功，并用傳入的時間更新原先存儲的日歷和時鐘；如果計算機傳入的時間不合理晚于日歷和時鐘存儲單元中保存的時間， 則忽略此次同步操作；校驗失敗，進行一次錯誤計數累積。
21、 根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述合理晚于是指 計算機所傳入的時間與日歷和時鐘存儲單元中保存的時間相比，其差值大于 指定的時間間隔。
22、 根據權利要求18所述的方法，其特征在于，可以通過對內部計時/ 計數器的查詢，也可以通過硬件定時發(fā)生中斷來判斷是否超過設定的時間閾。
23、 根據權利要求18所述的方法，其特征在于，當狀態(tài)存儲單元的狀 態(tài)標志值表示在指定時間內未同步的情況下，軟件保護裝置的軟件保護功能 全部或部分被限制使用，直到該狀態(tài)被修改為正常值為止。
24、 根據權利要求18所述的方法，其特征在于，當所迷的錯誤計數發(fā) 生時，時間閾控制模塊可以將錯誤同時傳遞給計算機，要求計算機注意并修 正引起錯誤的原因。
25、 根據權利要求18所述的方法，其特征在于，時間閾控制模塊根據 錯誤計數進行相應的錯誤處理。
26、 根據權利要求25所述的方法，其特征在于，相應的錯誤處理是當 錯誤次數超過設定的臨界值后，軟件保護裝置被限制工作，直到錯誤計數被 授權清除為止。
27、 根據權利要求18所迷的方法，其特征在于，日歷和時鐘存儲單元 中初始的時間值可以在軟件保護裝置發(fā)布前預設，也可以在軟件初次運行時 通過同步進行初始化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶時間閾保護的軟件保護裝置及其實現方法。通過在軟件保護裝置中增加時間閾控制單元，要求計算機必須在指定的時間間隔內與軟件保護裝置完成一次時間上的同步，從而實現軟件保護裝置內部可靠的日歷功能。本發(fā)明能夠滿足軟件保護中對時間的控制要求，但不需要軟件保護裝置自帶實時時鐘。
文檔編號G06F21/00GK101290649SQ20081011194
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權日2008年5月19日
發(fā)明者孫吉平, 勇 韓 申請人:北京深思洛克數據保護中心