第六章 逆向工程.

逆向工程正确认识逆向工程从定义上来说，逆向工程（Reverse Engineering）本身是通过分析某种物品或系统的物理结构，功能和工作原理获知技术原理的过程。

逆向工程的技术手段并不深奥。

在CAD/ CAM/CAE技术和软件的辅助下，现在逆向工程已经发展成一种可以通过3D扫描现有物理部件的实际尺寸与构造，进而建立三维虚拟CAD模型的过程。

如三维激光扫描仪, 结构光源转换仪或者X射线断层成像都可以用作3D扫描技术进行数据采集。

这些测量后所得到的原始数据为点集，经过数据处理软件的重新计算和分析之后构成可以用来进一步加工的CAD 模型。

图1：逆向工程已经发展成一种可以通过3D扫描现有物理部件的实际尺寸与构造，进而建立三维虚拟CAD模型的过程，三维激光扫描仪可以用作3D扫描技术进行数据采集。

图为FARO Photon 80激光扫描仪。

图2：Detail Technologies公司为福特汽车公司使用野马车型老模具逆向重建新模具可以说是逆向工程解决原有技术文件丢失问题的一次成功应用案例。

如果单从过程上来看，逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，逆向工程技术却常被用来作为取证手段保护知识产权所有者。

例如在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以利用逆向工程技术来寻找证据。

一般来说，逆向工程的正面意义在于它可以提高产品相互通用性，弥补原有技术文件丢失，提高正向开发效率，用于产品分析和学术研究等等。

例如2005年Detail Technologies公司为福特汽车公司使用野马车型（Mustang）老模具逆向重建新模具可以说是逆向工程解决原有技术文件丢失问题的一次成功应用案例。

当用于冲压和再冲压福特野马横梁与框架的钢模具达到使用寿命时，福特汽车面临停产野马车型或者再投入4亿美元将野马整合新平台的选择。

然而作为双门运动车的福特野马并非销量巨大的车型，因此福特选择对正在老化的模具用逆向工程重建，避免正式停止使用，延长钢模具使用年限。

逆向工程技术§1 逆向工程概述（1）逆向工程问题的提出①由于零件形状十分复杂，很难准确地在CAD软件上设计出实体模型②通过手绘或手工捏塑来设计产品，其原型很难完全在CAD软件中现③在没有图样和参数情况下，用传统方法仿制产品困难也不够准确④计算机模型比实体模型缺少“真实感”和可“触摸性”⑤市场上的许多三维CAD软件可能对某些产品造型设计而言，并不十分适用⑥计算机模型本身也需要检验（2）定义正向设计是由未知到已知，由想象到现实的过程而逆向工程是已有设计的设计。

下面给出逆向工程的定义。

①广义定义：在已知某种产品的有关信息（包括硬件、软件、照片、广告、情报等）的条件下，以方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，回溯这些信息的科学依据，即寻求这些信息的先进性、积极性、合理性、改进的可能性等，达到充分消化和吸收，然后在此基础上改进、挖潜进行再创造。

②狭义定义：根据实物模型的坐标测量数据，构造实物的数字化模型（CAD模型），使得能利用CAD/CAM、RPM、PDM及CIMS等先进技术对其进行处理或管理，主要指几何形状的反求。

（3）逆向工程所需软硬件①测量设备，如接触式三坐标测量仪、非触式三坐标测量仪和工业CT测量机。

②逆向设计软件，包括逆向工程软件（Imageware、Raindrop、Copy CAD 等）以及CAD/CAM 系统类似模块（UG—Unigrahics、ProE—Pro/SCAM等）。

（4）逆向工程流程逆向工程流程图如图：§2 逆向工程关键技术（1）数字化测量数字化测量是逆向工程的基础，在此基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。

数据的测量质量直接影响最终模型的质量。

①数字化测量分类数字化测量的可以分为接触式与非接触式，其根据不同原理，还可以继续进行分类。

数字化测量的分类如下图所示：②测量方法的比较对于接触式测量，其优点有：●接触式探头发展已有几十年，其机械结构和电子系统已相当成熟，故有较高的准确性和可靠性。

逆向工程原理1. 什么是逆向工程？逆向工程是通过分析和理解现有的产品或系统，反推出其设计过程和技术细节的过程。

逆向工程可以应用于多个领域，例如软件开发、电子设备、机械设备等等。

在软件开发领域，逆向工程通常用于分析和修改已编译的程序。

2. 逆向工程的应用领域•软件逆向工程：通过分析可执行文件、二进制文件或者源代码，了解软件的内部工作原理。

这可以帮助开发者理解代码，解决问题，或者修改软件功能。

•电子设备逆向工程：对硬件进行逆向工程可以帮助了解设备的设计和制造流程，找到设备的漏洞，并改进设备的计算能力和功能。

•机械设备逆向工程：通过对机械设备进行逆向工程，可以了解其结构和设计原理，从而改进设备的性能，并进行后续的维修和维护工作。

3. 逆向工程的原理和方法逆向工程的实践一般包括以下步骤：3.1 数据收集•收集软件、设备或机械的样本，并准备进行分析和研究。

•获取软件的可执行文件、二进制文件或者源代码。

•获取设备或机械的构造图纸、技术规格或者物理样本。

3.2 反汇编和反编译•使用逆向工具对可执行文件进行反汇编，将二进制代码转换成可读的汇编代码。

这可以帮助分析代码的执行路径和逻辑。

•对源代码进行反编译，将编译后的可执行文件转换为高级语言的代码。

这可以帮助理解和修改代码。

3.3 动态分析•使用调试器对软件进行动态分析。

通过在运行时观察程序的行为，可以了解程序的工作流程和数据处理过程。

•使用模拟器或者虚拟机对硬件进行动态分析。

这可以帮助了解硬件的操作和数据传输过程。

3.4 逆向设计•根据分析结果，推测软件、设备或机械的设计原理和工作方式。

•对软件进行修改和优化，改进其功能和性能。

•对设备或机械进行改进和优化，增加其计算能力和功能。

4. 逆向工程的挑战和风险•法律风险：在某些情况下，逆向工程可能违反知识产权法律，尤其是对于未经授权的逆向工程。

因此，在进行逆向工程时，必须要遵守相关法律法规。

•技术难度：逆向工程需要一定的专业知识和技术能力。

逆向工程及其应用一、什么是逆向工程随着科技的发展和人们生活水平的提高，产品的性能和外形发生了很大的改变，原来粗大笨重的产品，正在被小巧玲珑，造型别致的产品所代替，工业产品设计正在成为一种热门的行业，根据人机工程学和美学原理设计的各种使用方便、线条流畅的产品，如轿车、家用电器等，随处可见，这些产品一般都是由一些空间自由曲面组成的，用传统的方法很难设计、制造出来; 为了设计、制造这类产品和相应的工装具，必须使用CAD/CAM多轴加工中心等先进技术，现代逆向工程技术就是在这祥的背景下产生的。

逆向工程RE （Reverse Engineering ，也称反求工程），是对产品设计过程的一种描述。

在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转人到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。

这样的产晶设计过程珊们欢去“正向设计”过程。

逆向工程产品设计过程如图一所示，可以认为是一个“从有到无”的过程。

简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程;它针对现有的工件（样品或模型）利用3D数字化量测仪器准确、快速的测量出工件的轮廓坐标，并加以编辑、修改、建构曲面后，传至一般的CAD/CAMR统.再由CAM软件产生刀具的NC加工路径送至CNC加工机床，制作出所需模具，或者送到快速原型成型机，将样品模型制作出来。

逆向工程在某些方面很像我们常说的“仿制” ; 可以说，在我国正在成为世界制造中心的今天，逆向工程将大有用武之地。

二、逆向工程系统的组成从逆向工程流程图可以看出，逆向工程首先须使用精密的量测系统将样品的三维轮廓尺寸快速地测量出来，然后依据得到的数据做出曲面造型及加工。

故建立一套完整的逆向工程系统，须要下列基本配备:1 、测量机（也称抄数机）2、点群数据处理软件，即逆向工程软件，玉CAD/CAM/CA软件，，4,CNC机床, 5、快速成型机或塑料射出成型机、轧出机、饭金成型机等。

1、逆向工程的定义：也称反求工程、反向工程，是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和在创造的过程。

2、逆向工程包含哪些内容？：影像逆向、软件逆向、实物逆向。

3、逆向工程的工作流程：见书34、逆向工程的应用领域：3-45、产品表面数字化定义：（数据测量）指通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在此基础上，就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。

6、物体表面三维数据的获取方法：接触式和非接触式。

接触式分：触发式和连续式；非接触式：光学式（三角形法、结构光法、激光干涉法）和非光学式（CT测量法、超声波法、层析法）7、三坐标测量机原理：是将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获取被测物体上各测点的坐标位置，根据这些店的空间坐标值，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状和位置。

8、三坐标测量机的组成：主机、测头、电气系统。

9、三坐标测量机的分类：按自动化程度分：数字显示及打印型、带小型计算机的测量机、计算机数字控制型；按结构形式与运动关系分：移动桥式、水平臂式、龙门式、关节臂（机械手）式；按测量范围分：小型、中型、大型；按精度分：低精度、中等精度、高精度。

10、测头的分类：按结构原理分：机械式、光学式、电气式；按测量方法分：接触式和非接触式。

11、测量规划的目的是精确而又高效地采集数据。

12、接触式测量的特点：优：较高的准确性和可靠性；与工件表面的反射特性、颜色及曲率关系不大；快速准确地测量出物体的基本几何形状；缺：为确定测量基准点而使用特殊夹具而使成本大幅度增加；球形探头会磨损严重；不当操作容易损害工件重要部位的表面精度；测量速度慢；检查内部元件有先天的限制；需对探头半径进行补偿；存在动态误差和静态误差。

13、为什么要进行测头补偿？因传统接触式触发探头是感应元件，测得的数据是探头的球心位置，要测得物体真实外形，则需要对探头半径进行补偿。

逆向工程知识点总结一、逆向工程的概念逆向工程是指通过分析已有的产品、设备或技术，以逆向思维和方法，重建、理解其内部结构、工作原理和制造工艺，获取相关的设计思路、技术信息和工程数据。

逆向工程通常包括软件逆向工程和硬件逆向工程两大方面。

软件逆向工程主要指对软件程序的逆向分析、解密和修改，硬件逆向工程则是对硬件产品的逆向拆解、分析和重构。

逆向工程的对象可以是各种形式的产品和技术，比如机械设备、电子产品、软件程序、通讯协议、工艺技术等。

逆向工程可以帮助企业了解市场竞争对手的产品和技术，实现产品技术更新和改进，提高产品质量和性能，降低研发成本和周期，提高市场竞争力。

逆向工程的核心思想是"解构-分析-重构”，即通过对目标产品或技术的解构和分析，理解其内部结构和工作原理，然后进行重构和创新。

逆向工程通常需要借助各种工具和方法，比如逆向工程软件、逆向工程设备、CAD/CAM技术、复制材料技术等。

二、逆向工程的原理1. 解构原理解构是逆向工程的第一步，主要是指将目标产品或技术进行拆解和分解，得到其各个组成部分、结构特征和功能模块。

这也是逆向工程的基础工作，是了解目标产品或技术的内部结构和工作原理的重要手段。

解构通常需要借助相应的工具和设备，比如拆解工具、测量仪器、成像技术等。

2. 分析原理分析是逆向工程的核心，主要是指对目标产品或技术进行深入和全面的分析研究，从结构、材料、工艺、功能等方面进行系统分析和评估。

通过分析可以理解目标产品或技术的内部运作机制、关键特征、设计思路和技术要点，帮助确定其工作原理和性能特征。

分析通常需要借助相关的知识和工具，比如数学、物理、材料学、工程学等知识，以及CAD/CAM技术、工程仿真技术、试验验证方法等。

3. 重构原理重构是逆向工程的最终目的，主要是指基于对目标产品或技术的解构和分析，进行重建、改进和创新，实现对目标产品或技术的再设计和重新制造。

重构可以包括产品改良、技术创新、新产品开发等方面，帮助企业提高产品质量和性能，降低成本和风险，提高市场竞争力。

逆向工程名词解释引言逆向工程是一种从已有的产品、程序或系统中提取出设计和技术信息的过程。

这种技术在工业界和学术界广泛应用，它允许人们了解和分析现存的技术解决方案，从而改进或重建这些解决方案，或者开发出类似的产品、程序或系统。

逆向工程通常包括了解产品或程序的内部构造、逻辑和功能，查找存在的问题和漏洞，并提出改进和优化的建议。

在本文中，我们将详细探讨逆向工程的定义、常见的应用领域和技术方法。

一、逆向工程的定义逆向工程（Reverse Engineering）指的是通过反向分析和研究已有的产品、程序或系统，以了解其内部机制、构造和工作原理的一种技术和方法。

逆向工程可以从软件、硬件和固件等多个方面进行，它可以帮助人们深入了解产品或程序的设计思路和实现方法。

逆向工程的过程涵盖了多个层次和环节，包括收集信息、分析数据、解析代码、重建模型和测试验证等。

二、逆向工程的应用领域逆向工程在许多领域都有广泛的应用，下面列举了一些主要领域：1. 软件逆向工程软件逆向工程是逆向工程中最常见和重要的领域之一。

在软件逆向工程中，人们通过分析和研究已有的软件来了解其内部机制和功能。

这对于分析众多软件中存在的漏洞和安全问题至关重要。

软件逆向工程可以帮助人们破解软件的保护措施、还原数据结构和算法、发现隐藏功能和优化性能等。

此外，软件逆向工程还可用于修复软件缺陷、提取软件资源、进行软件兼容性测试等。

2. 电子产品逆向工程逆向工程在电子产品领域同样非常重要。

人们可以通过逆向工程来了解电子产品的设计和制造过程，掌握其内部原理和组成结构。

这对于改进和优化现有产品、开发竞争产品和解决产品问题非常有帮助。

逆向工程在电子产品逆向设计、故障诊断、电路分析、芯片解密和电路重构等方面都有应用。

3. 数据库逆向工程数据库逆向工程是分析和研究数据库结构和内容的一种方法。

通过逆向工程技术，可以了解数据库的表结构、关系、索引和数据流动等信息。

数据库逆向工程可以帮助人们理解和优化数据库设计、识别和修复数据问题、挖掘隐藏的数据关系和趋势等。