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# 软件使用授权控制方案（BodyBalanceEvaluation）
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本文档针对 BodyBalanceEvaluation 的当前技术架构（Electron + 前端、Python Flask 后端、Windows 打包）设计一套合理、可落地的软件使用授权控制方案。方案兼顾离线可用、安全可靠、易于运维与用户体验。
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## 目标与原则
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- 合法控制软件使用范围与授权期限，满足试用、商用等场景。
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- 支持离线运行（无网络环境），可选在线激活与续期。
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- 与当前项目架构低耦合，易于集成与维护。
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- 安全合规：私钥不落地、授权文件不可伪造、关键流程可审计。
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## 授权类型
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- 试用授权（Trial）：
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- 有效期短（如 7/14/30 天），功能有限制（如录制时长、导出功能、带水印）。
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- 标准授权（Per-Device）：
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- 绑定单机硬件指纹，在有效期内完整功能可用。
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## 授权架构设计
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- 离线优先 + 在线可选：
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- 核心授权依赖本地授权文件（License File）。
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- 在线激活与续期通过授权服务器获取签名授权文件。
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- 授权文件（License）格式：JSON + 数字签名（RSA/ECC）：
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- 字段示例：
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```json
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{
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"product": "BodyBalanceEvaluation",
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"version": "1.0.0",
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"license_id": "LIC-2025-0001",
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"license_type": "per_device",
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"machine_id": "W10-ABCDEF123456",
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"issued_at": "2025-10-01T00:00:00Z",
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"expires_at": "2026-10-01T00:00:00Z",
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"features": { "recording": true, "export": true, "trial_limit_minutes": null },
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"signature": "<RSA-SHA256-BASE64>"
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}
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```
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- 私钥仅存放在授权服务器，后端内嵌公钥用于验证签名。
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- 授权关联：
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- `machine_id` 使用硬件指纹（CPU/主板/磁盘序列/MAC 等）生成并哈希化。
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- 授权文件通过签名绑定 `machine_id`，离线不可移植至不同机器。
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## 集成点与流程
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### 后端集成（Python Flask）
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- 配置路径：统一通过设备侧 `ConfigManager` 读取授权文件路径与公钥路径。
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- `backend/devices/utils/config_manager.py`
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- `config.ini` 示例：
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```ini
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[LICENSE]
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path = data/license.json
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public_key = backend/license_pub.pem
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grace_days = 3
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```
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- 初始化检查：在 `backend/main.py` 的 `AppServer.init_app()` 中执行：
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- 生成或读取 `machine_id`（硬件指纹）。
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- 加载授权文件，校验签名与有效期、匹配 `machine_id`。
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- 记录授权状态（有效、过期、试用、无授权）到日志与数据库（可选）。
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- API 访问控制：
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- 对关键路由施加授权检查（装饰器/中间件），如：
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- `POST /api/detection/start`、`/stop`、数据导出、录制等。
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- 授权失败返回明确的错误码与提示（含续期/激活建议）。
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- 试用/降级策略：
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- 提供最小可用功能（如实时预览）但限制录制时长或导出。
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- 局部特性禁用或添加水印（在屏幕录制或图像导出路径中处理）。
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- 容错与灰度：
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- 支持 `grace_days` 宽限期（网络异常或时间漂移时可用）。
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- 缓存最近一次有效授权状态，定时复核（避免频繁磁盘访问）。
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### 前端集成（Electron + 前端页面）
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- 激活流程：
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- 提供激活页：显示 `machine_id` 与授权状态。
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- 在线激活：提交序列号/订单号至授权服务器，服务端返回签名授权文件；前端保存至 `[LICENSE].path`。
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- 离线激活：导出激活请求文件（含 `machine_id` 与产品信息），由管理员获取授权文件后导入。
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- 交互与提示：
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- 主界面顶部/设置页显示授权状态与到期时间。
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- 到期前 7/15 天提醒，试用版显示限制说明。
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- 授权失效时提供指引按钮（联系支持/打开激活页）。
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## 安全策略与对抗
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- 授权文件签名验证：后端使用公钥验证 `signature`，拒绝未签名或签名不匹配的授权。
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- 硬件指纹防篡改：
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- 组合多项硬件指标，fallback 与去重策略避免单项变化导致不可用。
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- 指纹哈希，不原样存储，保护隐私。
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- 反调试与完整性检测（可选）：
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- 检测调试器或关键文件篡改（哈希校验），异常时降级或停止。
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- 日志与审计：
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- 授权校验、激活、失效事件写入日志与数据库，便于问题定位。
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## 关键实现要点（建议代码位置）
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- 授权模块：`backend/devices/utils/license_manager.py`（新增）
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- 方法示例：
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- `get_machine_id()`: 采集硬件信息并生成指纹。
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- `load_license(path)`: 读取并解析授权文件。
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- `verify_signature(license, public_key_path)`: 验证数字签名。
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- `check_validity(license, machine_id, now, grace_days)`: 有效期与绑定校验。
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- 后端入口：`backend/main.py`
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- 在 `AppServer.init_app()` 中：
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- 加载 `ConfigManager` → 初始化授权模块 → 设置 `self.license_status`。
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- 根据 `self.license_status` 控制设备初始化与 API 开放范围。
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- 装饰器示例：
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```python
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def require_license(feature=None):
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def decorator(f):
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@wraps(f)
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def wrapper(*args, **kwargs):
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status = current_app.server.license_status # 假设注入到 app 上下文
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if not status.valid:
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return jsonify({'success': False, 'error': status.message}), 403
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if feature and not status.features.get(feature, True):
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return jsonify({'success': False, 'error': f'未授权功能: {feature}'}), 403
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return f(*args, **kwargs)
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return wrapper
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return decorator
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```
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## 运行与配置
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- `config.ini`：
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```ini
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[LICENSE]
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path = D:/BodyCheck/License/license.json
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public_key = D:/BodyCheck/License/license_pub.pem
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grace_days = 7
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```
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- 授权文件放置：默认 `data/license.json`（开发环境），打包环境放置在 `exe` 同级 `data`。
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- 前端激活保存位置与读取与后端一致（通过 API 或直接写入文件）。
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## 运维与发行
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- 发行流程：
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1. 客户安装并启动软件，生成 `machine_id`。
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2. 客服/授权服务器生成签名授权文件（绑定 `machine_id`）。
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3. 客户端导入授权文件或在线激活自动拉取授权。
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- 续期与升级：
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- 续期生成新授权文件（同一 `license_id` 或新 ID），替换旧文件。
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- 新版本可通过 `version` 或 `features` 差异化控制功能包。
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- 撤销与黑名单（可选，在线）：
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- 维护撤销列表并在在线校验时拒绝。
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## 兼容与开发模式
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- 开发/测试模式：
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- 允许通过环境变量或配置启用 `dev_mode`，免授权检查，仅限开发构建。
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- 生产打包时移除或加固该入口，避免被滥用。
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## 风险与缓解
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- 时间篡改：使用授权签发时间与过期时间 + 宽限期校验；可选在线时间校准。
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- 硬件变更：提供有限容差与人工重新授权流程。
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- 文件丢失：提示恢复授权或联系支持，保留试用/降级模式保障基本可用。
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## 里程碑与落地计划（建议）
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1. 新增 `license_manager.py` 与后端集成（校验、装饰器、状态注入）
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2. 在 `main.py` 中接入授权校验，限制关键 API
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3. 前端新增激活页与状态展示（在线/离线两个流程）
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4. 授权服务器与私钥管理上线（可选轻量版）
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5. 运维流程与支持文档完善（续期、撤销、迁移）
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如需，我可以直接在代码库中新增 `license_manager.py` 与 `main.py` 的集成改造示例，及前端激活页的基本骨架。 |