C# 軟體Licence應用實例

来源:https://www.cnblogs.com/hsiang/archive/2023/09/03/17675115.html
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我們在使用一些需要購買版權的軟體產品時，或者我們做的商業軟體需要進行售賣，為了收取費用，一般需要一個軟體使用許可證，然後輸入這個許可到軟體里就能夠使用軟體。簡單的是一串序列碼或者一個許可證文件，複雜的是一個定製化插件包。於是有的小伙伴就開始好奇這個許可是怎麼實現的，特別是在離線情況下它是怎麼給軟體授... ...


我們在使用一些需要購買版權的軟體產品時，或者我們做的商業軟體需要進行售賣，為了收取費用，一般需要一個軟體使用許可證，然後輸入這個許可到軟體里就能夠使用軟體。簡單的是一串序列碼或者一個許可證文件，複雜的是一個定製化插件包。於是有的小伙伴就開始好奇這個許可是怎麼實現的，特別是在離線情況下它是怎麼給軟體授權，同時又能避免被破解的。

 

License應用場景

 

本文主要介紹的是許可證形式的授權。

 

1. 如何控制只在指定設備上使用

 

如果不控制指定設備，那麼下發了許可證，只要把軟體複製多份安裝則可到處使用，不利於版權維護，每個設備都有唯一標識：mac地址，ip地址，主板序列號等，在許可證中指定唯一標識則只能指定設備使用。

 

2. 如何控制軟體使用期限

 

為了版權可持續性收益，對軟體使用設置期限，到期續費等，則需要在許可證中配置使用起止日期。

 

Licence實現方案

 

一、流程設計

 

  • 形式：許可證以文件形式下發，放在客戶端電腦指定位置
  • 內容：以上控制內容以dom節點形式放在文件中
  • 流程：將控制項加密後寫入license文件節點，部署到客戶機器，客戶機使用時再讀取license文件內容與客戶機實際參數進行匹配校驗

 

二、文件防破解

 

  • 防止篡改：文件內容加密，使用AES加密，但是AES加密解密都是使用同一個key；使用非對稱公私鑰（本文使用的RSA）對內容加密解密，但是對內容長度有限制；綜合方案，將AES的key（內部定義）用RSA加密，公鑰放在加密工具中，內部持有，私鑰放在解密工具中，引入軟體產品解密使用。
  • 防止修改系統時間繞過許可證使用時間：許可證帶上發佈時間戳，並定時修改運行時間記錄到文件，如果系統時間小於這個時間戳，就算大於許可證限制的起始時間也無法使用
  • 提高破解難度：懂技術的可以將代碼反編譯過來修改代碼文件直接繞過校驗，所以需要進行代碼混淆，有測試過xjar的混淆效果比較好。

 

Licence驗證流程圖

 

關於Licence驗證軟體合法性流程圖，如下所示：

 

核心源碼

 

本實例主要講解Licence的實際驗證過程，分為三部分：

  1. 測試客戶端【LicenceTest】，主要用於模擬客戶端驗證Licence的過程。
  2. 生成工具【LicenceTool】，主要用於根據客戶生成的電腦文件，生成對應的Licence。
  3. LicenceCommon，Licence公共通用類，主要實現電腦信息獲取，非對稱加密，文件保存等功能。

 

1. LicenceCommon

 

1.1 電腦信息獲取

 

主要通過ManagementClass進行獲取客戶端電腦硬體相關配置信息，如下所示：

using Microsoft.Win32;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Management;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DemoLicence.Common
{
    public class ComputerHelper
    {
        public static Dictionary<string,string> GetComputerInfo()
        {
            var info = new Dictionary<string,string>();
            string cpu = GetCPUInfo();
            string baseBoard = GetBaseBoardInfo();
            string bios = GetBIOSInfo();
            string mac = GetMACInfo();
            info.Add("cpu", cpu);
            info.Add("baseBoard", baseBoard);
            info.Add("bios", bios);
            info.Add("mac", mac);
            return info;
        }
        private static string GetCPUInfo()
        {
            string info = string.Empty;
            info = GetHardWareInfo("Win32_Processor", "ProcessorId");
            return info;
        }
        private static string GetBIOSInfo()
        {
            string info = string.Empty;
            info = GetHardWareInfo("Win32_BIOS", "SerialNumber");
            return info;
        }
        private static string GetBaseBoardInfo()
        {
            string info = string.Empty;
            info = GetHardWareInfo("Win32_BaseBoard", "SerialNumber");
            return info;
        }
        private static string GetMACInfo()
        {
            string info = string.Empty;
            info = GetMacAddress();//GetHardWareInfo("Win32_NetworkAdapterConfiguration", "MACAddress");
            return info;
        }

        private static string GetMacAddress()
        {
            var mac = "";
            var mc = new ManagementClass("Win32_NetworkAdapterConfiguration");
            var moc = mc.GetInstances();
            foreach (var o in moc)
            {
                var mo = (ManagementObject)o;
                if (!(bool)mo["IPEnabled"]) continue;
                mac = mo["MacAddress"].ToString();
                break;
            }
            return mac;
        }

        private static string GetHardWareInfo(string typePath, string key)
        {
            try
            {
                ManagementClass managementClass = new ManagementClass(typePath);
                ManagementObjectCollection mn = managementClass.GetInstances();
                PropertyDataCollection properties = managementClass.Properties;
                foreach (PropertyData property in properties)
                {
                    if (property.Name == key)
                    {
                        foreach (ManagementObject m in mn)
                        {
                            return m.Properties[property.Name].Value.ToString();
                        }
                    }
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //這裡寫異常的處理
            }
            return string.Empty;
        }
    }
}

 

1.3 RSA非對稱加密

 

主要對客戶端提供的電腦信息及有效期等內容，進行非對稱加密，如下所示：

public class RSAHelper
{

	private static string keyContainerName = "star";

	private static string m_PriKey = string.Empty;

	private static string m_PubKey = string.Empty;


	public static string PriKey
	{
		get
		{
			return m_PriKey;
		}

		set
		{
			m_PriKey = value;
		}
	}

	public static string PubKey
	{
		get
		{
			return m_PubKey;
		}

		set
		{
			m_PubKey = value;
		}
	}

	public static string Encrypto(string source)
	{
		if (string.IsNullOrEmpty(m_PubKey) && string.IsNullOrEmpty(m_PriKey))
		{
			generateKey();
		}
		return getEncryptoInfoByRSA(source);
	}

	public static string Decrypto(string dest)
	{
		if (string.IsNullOrEmpty(m_PubKey) && string.IsNullOrEmpty(m_PriKey))
		{
			generateKey();
		}
		return getDecryptoInfoByRSA(dest);
	}

	public static void generateKey()
	{
		CspParameters m_CspParameters;
		m_CspParameters = new CspParameters();
		m_CspParameters.KeyContainerName = keyContainerName;
		RSACryptoServiceProvider asym = new RSACryptoServiceProvider(m_CspParameters);
		m_PriKey = asym.ToXmlString(true);
		m_PubKey = asym.ToXmlString(false);
		asym.PersistKeyInCsp = false;
		asym.Clear();
	}

	private static string getEncryptoInfoByRSA(string source)
	{
		byte[] plainByte = Encoding.ASCII.GetBytes(source);
		//初始化參數
		RSACryptoServiceProvider asym = new RSACryptoServiceProvider();
		asym.FromXmlString(m_PubKey);
		int keySize = asym.KeySize / 8;//非對稱加密，每次的長度不能太長，否則會報異常
		int bufferSize = keySize - 11;
		if (plainByte.Length > bufferSize)
		{
			throw new Exception("非對稱加密最多支持【" + bufferSize + "】位元組，實際長度【" + plainByte.Length + "】位元組。");
		}
		byte[] cryptoByte = asym.Encrypt(plainByte, false);
		return Convert.ToBase64String(cryptoByte);
	}

	private static string getDecryptoInfoByRSA(string dest)
	{
		byte[] btDest = Convert.FromBase64String(dest);
		//初始化參數
		RSACryptoServiceProvider asym = new RSACryptoServiceProvider();
		asym.FromXmlString(m_PriKey);
		int keySize = asym.KeySize / 8;//非對稱加密，每次的長度不能太長，否則會報異常
									   //int bufferSize = keySize - 11;
		if (btDest.Length > keySize)
		{
			throw new Exception("非對稱解密最多支持【" + keySize + "】位元組，實際長度【" + btDest.Length + "】位元組。");
		}
		byte[] cryptoByte = asym.Decrypt(btDest, false);
		return Encoding.ASCII.GetString(cryptoByte);
	}
}

 

1.3 生成文件

 

主要是加密後的信息，和解密秘鑰等內容，保存到文件中，如下所示：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DemoLicence.Common
{
    public class RegistFileHelper
    {
        public static string ComputerInfofile = "ComputerInfo.key";
        public static string RegistInfofile = "Licence.key";
        public static void WriteRegistFile(string info,string keyFile)
        {
            string tmp = string.IsNullOrEmpty(keyFile)?RegistInfofile:keyFile;
            WriteFile(info, tmp);
        }
        public static void WriteComputerInfoFile(string info)
        {
            WriteFile(info, ComputerInfofile);
        }
        public static string ReadRegistFile(string keyFile)
        {
            string tmp = string.IsNullOrEmpty(keyFile) ? RegistInfofile : keyFile;
            return ReadFile(tmp);
        }
        public static string ReadComputerInfoFile(string file)
        {
            string tmp = string.IsNullOrEmpty(file) ? ComputerInfofile : file;
            return ReadFile(tmp);
        }

        private static void WriteFile(string info, string fileName)
        {
            try
            {
                using (StreamWriter sw = new StreamWriter(fileName, false))
                {
                    sw.Write(info);
                    sw.Close();
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
            }
        }
        private static string ReadFile(string fileName)
        {
            string info = string.Empty;
            try
            {
                using (StreamReader sr = new StreamReader(fileName))
                {
                    info = sr.ReadToEnd();
                    sr.Close();
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
            }
            return info;
        }
    }
}

以上這三部分，各個功能相互獨立，通過LicenceHelper相互調用，如下所示：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DemoLicence.Common
{
    public class LicenceHelper
    {
        /// <summary>
        /// 獲取電腦信息，並生成文件
        /// </summary>
        public static string GetComputerInfoAndGenerateFile()
        {
            string computerKeyFile = string.Empty;
            try
            {
                var info = GetComputerInfo();
                if (info != null && info.Count > 0)
                {
                    //獲取到電腦信息
                    var strInfo = new StringBuilder();
                    foreach (var computer in info)
                    {
                        strInfo.AppendLine($"{computer.Key}={computer.Value}");
                    }
                    RegistFileHelper.WriteComputerInfoFile(strInfo.ToString());
                    computerKeyFile = RegistFileHelper.ComputerInfofile;
                }
            }catch(Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
            return computerKeyFile;
        }

        public static Dictionary<string,string> GetComputerInfo()
        {
            var info = ComputerHelper.GetComputerInfo();
            return info;
        }

        public static bool CheckLicenceKeyIsExists()
        {
            var keyFile = RegistFileHelper.RegistInfofile;
            if (File.Exists(keyFile))
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        public static string GetComputerInfo(string computerInfoFile)
        {
            return RegistFileHelper.ReadComputerInfoFile(computerInfoFile);
        }

        public static void GenerateLicenceKey(string info,string keyfile)
        {
            string encrypto = RSAHelper.Encrypto(info);
            string priKey = RSAHelper.PriKey;//公鑰加密，私鑰解密
            byte[] priKeyBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(priKey);
            string priKeyBase64=Convert.ToBase64String(priKeyBytes);
            StringBuilder keyInfo= new StringBuilder();
            keyInfo.AppendLine($"prikey={priKeyBase64}");
            keyInfo.AppendLine($"encrypto={encrypto}");
            RegistFileHelper.WriteRegistFile(keyInfo.ToString(), keyfile);
        }

        public static string ReadLicenceKey(string keyfile)
        {
            var keyInfo = RegistFileHelper.ReadRegistFile(keyfile);
            if (keyInfo == null)
            {
                return string.Empty;
            }
            string[] keyInfoArr = keyInfo.Split("\r\n");
            var priKeyBase64 = keyInfoArr[0].Substring(keyInfoArr[0].IndexOf("=")+1);
            var encrypto = keyInfoArr[1].Substring(keyInfoArr[1].IndexOf("=")+1);
            var priKeyByte= Convert.FromBase64String(priKeyBase64);
            var priKey = Encoding.ASCII.GetString(priKeyByte);
            RSAHelper.PriKey= priKey;
            var info = RSAHelper.Decrypto(encrypto);
            return info;
        }

        public static string GetDefaultRegisterFileName()
        {
            return RegistFileHelper.RegistInfofile;
        }

        public static string GetDefaultComputerFileName()
        {
            return RegistFileHelper.ComputerInfofile;
        }
        
        public static string GetPublicKey()
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(RSAHelper.PubKey))
            {
                RSAHelper.generateKey();
            }
            return RSAHelper.PubKey;
        }

        public static string GetPrivateKey()
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(RSAHelper.PriKey))
            {
                RSAHelper.generateKey();
            }
            return RSAHelper.PriKey;
        }
    }
}

 

2. 客戶端LicenceTest

 

客戶端驗證Licence的有效性，當Licence有效時，正常使用軟體，當Licence無效時，則不能正常使用軟體。如下所示：

using DemoLicence.Common;

namespace LicenceTest
{
    public partial class MainForm : Form
    {
        public MainForm()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {

                string info = string.Empty;
                string msg = string.Empty;
                //初始化載入
                if (LicenceHelper.CheckLicenceKeyIsExists())
                {
                    string keyFile = LicenceHelper.GetDefaultRegisterFileName();
                    info = LicenceHelper.ReadLicenceKey(keyFile);
                }
                else
                {
                    var dialogResult = MessageBox.Show("沒有找到預設首選文件，是否手動選擇授權文件？", "詢問", MessageBoxButtons.YesNo);
                    if (dialogResult == DialogResult.Yes)
                    {
                        OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();
                        openFileDialog.Title = "請選擇授權文件";
                        openFileDialog.FileName = LicenceHelper.GetDefaultRegisterFileName();
                        if (openFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
                        {
                            var keyFile = openFileDialog.FileName;
                            info = LicenceHelper.ReadLicenceKey(keyFile);
                            //驗證成功後，將手動選擇的文件複製到程式根目錄,且修改為預設名稱
                            File.Copy(keyFile, LicenceHelper.GetDefaultRegisterFileName());

                        }
                        else
                        {
                            string computerFile = LicenceHelper.GetComputerInfoAndGenerateFile();
                            if (!string.IsNullOrEmpty(computerFile))
                            {
                                msg = $"您還沒有被授權，請將程式根目錄下的{computerFile}文件，發送到管理員，獲取Licence.";
                            }
                        }
                    }
                    else
                    {
                        string computerFile = LicenceHelper.GetComputerInfoAndGenerateFile();
                        if (!string.IsNullOrEmpty(computerFile))
                        {
                            msg = $"您還沒有被授權，請將程式根目錄下的{computerFile}文件，發送到管理員，獲取Licence.";
                        }
                    }
                }
                if (!string.IsNullOrEmpty(info) && string.IsNullOrEmpty(msg))
                {
                    string[] infos = info.Split("\r\n");
                    if (infos.Length > 0)
                    {
                        var dicInfo = new Dictionary<string, string>();
                        foreach (var info2 in infos)
                        {
                            if (string.IsNullOrEmpty(info2))
                            {
                                continue;
                            }
                            var info2Arr = info2.Split("=");
                            dicInfo.Add(info2Arr[0], info2Arr[1]);
                        }
                        if (dicInfo.Count > 0)
                        {
                            string localMacAddress = string.Empty;
                            var computerInfo = LicenceHelper.GetComputerInfo();
                            if (computerInfo != null)
                            {
                                localMacAddress = computerInfo["mac"];
                            }
                            //比較本地信息和Licence中的信息是否一致
                            if (localMacAddress == dicInfo["mac"])
                            {
                                var endTime = DateTime.Parse(dicInfo["endTime"]);
                                if (DateTime.Now < endTime)
                                {
                                    //在有效期內，可以使用
                                }
                                else
                                {
                                    msg = $"軟體授權使用時間範圍：[{endTime}之前]，已過期";
                                }
                            }
                            else
                            {
                                msg = "軟體Licence不匹配";
                            }
                        }
                        else
                        {
                            msg = $"軟體Licence非法.";
                        }
                    }
                    else
                    {
                        msg = $"軟體Licence非法.";
                    }
                }
                if (!string.IsNullOrEmpty(msg))
                {
                    MessageBox.Show(msg);
                    foreach (var control in this.Controls)
                    {
                        (control as Control).Enabled = false;
                    }
                    return;
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                string error = $"程式異常，請聯繫管理人員：{ex.Message}\r\n{ex.StackTrace}";
                MessageBox.Show(error);
                foreach (var control in this.Controls)
                {
                    (control as Control).Enabled = false;
                }
            }
        }
    }
}

 

3. Licence生成工具

 

LicenceTool主要根據客戶端提供的電腦信息，生成對應的Licence，然後再發送給客戶端，以此達到客戶端電腦的授權使用軟體的目的。如下所示：

using DemoLicence.Common;
using System.Text;

namespace LicenceTool
{
    public partial class MainForm : Form
    {
        public MainForm()
        {
            InitializeComponent();
        }


        private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            this.txtPublicKey.Text=LicenceHelper.GetPublicKey();
            this.txtPrivateKey.Text=LicenceHelper.GetPrivateKey();
        }



        private void btnBrowser_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
            ofd.Filter = "電腦信息文件|*.key";
            ofd.Multiselect = false;
            ofd.Title = "請選擇電腦信息文件";
            ofd.FileName=LicenceHelper.GetDefaultComputerFileName();
            if (ofd.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                this.txtSourceFile.Text = ofd.FileName;
            }
        }

        private void btnGenerate_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            try
            {
                if (string.IsNullOrEmpty(this.txtSourceFile.Text))
                {
                    MessageBox.Show("請先選擇電腦信息文件");
                    return;
                }
                if (File.Exists(this.txtSourceFile.Text))
                {
                    //讀取電腦文件
                    var info = LicenceHelper.GetComputerInfo(this.txtSourceFile.Text);
                    int days = GetLicenceDays();
                    var keyInfos = new StringBuilder(info);
                    var beginTime = DateTime.Now;
                    var endTime = DateTime.Now.AddDays(days);
                    //keyInfos.AppendLine($"beginTime={beginTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}");
                    keyInfos.AppendLine($"endTime={endTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}");
                    //
                    info = keyInfos.ToString();
                    SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog();
                    saveFileDialog.Title = "保存生成的Licence文件";
                    saveFileDialog.FileName = LicenceHelper.GetDefaultRegisterFileName();
                    if (saveFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
                    {
                        LicenceHelper.GenerateLicenceKey(info, saveFileDialog.FileName);
                        MessageBox.Show("生成成功");
                    }
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show("電腦信息文件不存在！");
                    return;
                }
            }catch(Exception ex)
            {
                string error = $"生成出錯：{ex.Message}\r\n{ex.StackTrace}";
                MessageBox.Show(error);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 獲取有效期天數
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private int GetLicenceDays()
        {
            int days = 1;
            RadioButton[] rbtns = new RadioButton[] { this.rbtSeven, this.rbtnTen, this.rbtnFifteen, this.rbtnThirty, this.rbtnSixty, this.rbtnSixMonth, this.rbtnNinety, this.rbtnSixMonth, this.rbtnForver };
            foreach (RadioButton rb in rbtns)
            {
                if (rb.Checked)
                {
                    if (!int.TryParse(rb.Tag.ToString(), out days))
                    {
                        days = 0;
                    }
                    break;
                }
            }
            days = days == -1 ? 9999 : days;//永久要轉換一下
            return days;
        }
    }
}

 

測試驗證

 

啟動軟體時會進行校驗，在沒有Licence時，會有信息提示，且無法使用軟體，如下所示：

Lincence生成工具

根據客戶提供的電腦信息文件，生成對應的Licence，如下所示：

生成Licence放在客戶端預設目錄下，即可正常使用軟體，如下所示：

註意：非對稱加密每次生成的秘鑰都是不同的，所以需要將解密秘鑰一起保存到生成的Licence文件中，否則秘鑰不同，則無法解密。

生成的電腦信息文件ComputerInfo.key示例如下所示：

生成的Licence.key文件內容，如下所示：

 

源碼下載

 

源碼下載可以通過以下3種方式，

 

1. 公眾號關鍵詞回覆

 

關註個人公眾號，回覆關鍵字【Licence】獲取源碼，如下所示：

 

2. 通過gitee(碼雲)下載

 

本示例中相關源碼，已上傳至gitee（碼雲）,鏈接如下：

 

3. 通過CSDN進行下載

 

通過CSDN上的資源進行付費下載，不貴不貴，也就一頓早餐的錢。

https://download.csdn.net/download/fengershishe/88294433?spm=1001.2014.3001.5501

以上就是軟體Licence應用實例的全部內容，希望可以拋磚引玉，一起學習，共同進步。學習編程，從關註【老碼識途】開始！！！


作者：小六公子
出處：http://www.cnblogs.com/hsiang/
本文版權歸作者和博客園共有，寫文不易，支持原創，歡迎轉載【點贊】，轉載請保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接，謝謝。
關註個人公眾號，定時同步更新技術及職場文章


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