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如何防止程序员反编译?

归档日期:05-17       文本归类:反编译程序      文章编辑:爱尚语录

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  针对反编译,推荐使用CBS赛博锁,通过把安全容器内嵌到操作系统中,对容器内的应用和数据进行加锁,程序和数据在容器内运行,实现最后一米数据安全,防止核心数据被泄露,防止服务器终端中病毒,防止反编译,反破解。

  Java从诞生以来,其基因就是开放精神,也正因此,其可以得到广泛爱好者的支持和奉献,最终很快发展壮大,以至于有今天之风光!但随着java的应用领域越来越广,特别是一些功能要发布到终端用户手中(如Android开发的app),有时候,公司为了商业技术的保密考虑,不希望这里面的一些核心代码能够被人破解(破解之后,甚至可以被简单改改就发布出去,说严重点,就可能会扰乱公司的正常软件的市场行为),这时候就要求这些java代码不能够被反编译。

  这里要先说一下反编译的现象。因为java一直秉持着开放共享的理念,所以大家也都知道,我们一般共享一个自己写的jar包时,同时会共享一个对应的source包。但这些依然与反编译没有什么关系,但java的共享理念,不只是建议我们这样做,而且它自己也在底层上“强迫”我们这么做!在java写的.java文件后,使用javac编译成class文件,在编译的过程,不像C/C++或C#那样编译时进行加密或混淆,它是直接对其进行符号化、标记化的编译处理,于是,也产生了一个逆向工程的问题:可以根据class文件反向解析成原来的java文件!这就是反编译的由来。

  但很多时候,有些公司出于如上述的原因考虑时,真的不希望自己写的代码被别人反编译,尤其是那些收费的app或桌面软件(甚至还有一些j2ee的wen项目)!这时候,防止反编译就成了必然!但前面也说过了,因为开放理念的原因,class是可以被反编译的,那现在有这样的需求之后,有哪些方式可以做到防止反编译呢?经过研究java源代码并进行了一些技术实现(结果发现,以前都有人想到过,所以在对应章节的时候,我会贴出一些写得比较细的文章,而我就简单阐述一下,也算偷个懒吧),我总共整理出以下这几种方式:

  这种方式的做法正如其名,是把代码打乱,并掺入一些随机或特殊的字符,让代码的可读性大大降低,“曲线救国”似的达到所谓的加密。其实,其本质就是打乱代码的顺序、将各类符号(如类名、方法名、属性名)进行随机或乱命名,使其无意义,让人读代码时很累,进而让人乍一看,以为这些代码是加过密的!

  由其实现方式上可知,其实现原理只是扰乱正常的代码可读性,并不是真正的加密,如果一个人的耐心很好,依然可以理出整个程序在做什么,更何况,一个应用中,其核心代码才是人们想去了解的,所以大大缩小了代码阅读的范围!

  当然,这种方式的存在,而且还比较流行,其原因在于,基本能防范一些技术人员进行反编译(比如说我,让我破解一个混淆的代码,我宁愿自己重写一个了)!而且其实现较为简单,对项目的代码又无开发上的侵入性。目前业界也有较多这类工具,有商用的,也有免费的,目前比较流行的免费的是:proguard(我现象临时用的就是这个)。

  上面说了,这种方式其实并不是真正加密代码,其实代码还是能够被人反编译(有人可能说,使用proguard中的optimize选项,可以从字节流层面更改代码,甚至可以让JD这些反编译软件可以无法得到内容。说得有点道理,但有两个问题:1、使用optimize对JDK及环境要求较高,容易造成混淆后的代码无法正常运行;2、这种方式其实还是混淆,JD反编译有点问题,可以有更强悍的工具,矛盾哲学在哪儿都是存在的^_^)。那如何能做到我的class代码无法被人反编译呢?那就需要我们下面的“加密class”!

  在说加密class之前,我们要先了解一些java的基本概念,如:ClassLoader。做java的人已经或者以后会知道,java程序的运行,是类中的逻辑在JVM中运行,而类又是怎么加载到JVM中的呢(JVM内幕之类的,不在本文中阐述,所以点到为止)?答案是:ClassLoader。JVM在启动时是如何初始化整个环境的,有哪些ClassLoader及作用是什么,大家可以自己问度娘,也不在本文中讨论。

  让我们从最常见的代码开始,揭开一下ClassLoader的一点点面纱!看下面的代码:

  上面这段代码,大家都认识。但我要问的是:如果我们使用javac对其进行编译,然后使用java使其运行(为什么不在Eclipse中使用Runas功能呢?因为Eclipse帮我们封闭,从而简化了太多东西,使我们忽略了太多的底层细节,只有从原始的操作上,我们才能看到本质),那么,它是怎么加载到JVM中的?答案是:通过AppClassLoader加载的(相关知识点可以参考:)!如果不相信的话,可以输出一下System.out.println(Thread.currentThrea().getContextLoader());看看。

  那又有一个新的问题产生了:ClassLoader又是怎样加载class的呢?其实,AppClassLoader继承自g.ClassLoader类,所以,基本操作都在这个类里面,让我们直接看下面这段核心代码吧:

  看看这个方法中的逻辑,非常简单,先从内存中找,如果没有,则从父级或根先找,如果没找到,则再从自己的方法里面找!那findClass里面是什么样的呢?很不幸,这个方法是个抽象(abstract)的,也就是使用什么方式加载,由程序使用ClassLoader自己决定!这就给我们留下了巨大的“”!让我们看一下非常常见的一个ClassLoader的实现,那就是URLClassLoader(几乎所有的j2ee的web项目的容器使用的ClassLoader都是继承自它),让我们看一下它的findClass的实现:

  这个方法里面的逻辑也很简单,从定义的ucp(就是各个jar包或class文件的具体路径)中读取指定的class文件的信息(如字节流之类),然后交给defineClass定义到JVM中,让我们继续看一下这个方法的核心部分:

  看到这里,已经没有必要再往下面看了(再往下就是native方法了,这是一个重大伏笔哦),我们要做的手脚就在这里!

  手脚怎么做呢?很简单,上面的代码逻辑告诉我们,ClassLoader只是拿到class文件中的内容byte[],然后交给JVM初始化!于是我们的逻辑就简单了:只要在交给JVM时是正确的class文件就行了,在这之前是什么样子无所谓!所以,我们的加密的整个逻辑就是:

  在编译代码时(如使用ant或maven),使用插件将代码进行加密(加密方式自己选),将class文件里面的内容读取成byte[],然后进行加密后再写回到class文件(这时候class文件里面的内容不是标准的class,无法被反编译了)

  在启动项目代码时,指定使用我们自定义的ClassLoader就行了,而自定义的部分,主要就是在这里做解密工作!

  如此,搞定!以上的做法比较完整的阐述,可以仔细阅读一下这篇文章:文章中的介绍。

  通过这个方法貌似可以解决代码反编译的问题了!错!这里有一个巨大的坑!因为我们自定义的ClassLoader是不能加密的,要不然JVM不认识,就全歇菜了!如果我来反编译,呵呵,我只要反编译一下这个自定义的ClassLoader,然后把里面解密后的内容写到指定的文件中保存下来,再把这个加了逻辑的自定义ClassLoader放回去运行,你猜结果会怎样?没错,你会想死!因为你好不容易想出来的加密算法,结果人家根本不需要破解,直接就绕过去了!

  现在,让我们总结一下这个方法的优缺点:实现方式简单有效,同时对代码几乎没有侵入性,不影响正常开发与发布。缺点也很明显,就是很容易被人破解!

  当然啦,关于缺点问题,你也可以这么干:先对所有代码进行混淆、再进行加密,保证:1、不容易找到我们自定义的那个ClassLoader;2、就算找到了,破解了,代码可读性还是很差,让你看得吐血!(有一篇文章,我觉得写得不错,大家可以看一看:)

  嗯,我觉得这个方法很好,我自己也差点被这个想法感动了,但是,作为一个严谨的程序员,我真的不愿意留下一个隐患在这里!所以,我继续思索!

  前面我们说过有个伏笔来着,还记得吧?没错,就是那个native!native定义的方法是什么方法?就是我们传说中的JNI调用!前面介绍过的有一篇文章中提到过,其实jvm的真实身份并不是java,而是c++写的jvm.dll(windows版本下),java与dll文件的调用就是通过JNI实现的!于是,我们就可以这样想:JNI可以调用第三方语言的类库,那么,我们可不可以把解密与装载使用第三方语言写(如C++,因为它们生成的库是不好反编译的),这样它可以把解密出来的class内容直接调jvm.dll的加载接口进行初始化成class,再返回给我们的ClassLoader?这样,我们自定义的ClassLoader只要使用JNI调用这个第三方语言写的组件,整个解密过程,都在黑盒中进行,别人就无从破解了!

  嗯,这个方法真的很不错的!但也有两个小问题:1.使用第三方语言写,得会第三方语言,我说的会,是指很溜!2.对于不同的操作系统,甚至同一操作系统不同的版本,都可能要有差异化的代码生成对应环境下的组件(如window下是exe,linux是so等)!如果你不在乎这两个问题,我觉得,这个方式真的挺不错的。但对于我来说,我的信条是,越复杂的方式越容易出错!我个人比较崇尚简洁的美,所以,这个方法我不会轻易使用!

  对了,如果大家觉得这个方法还算可行的话,可以推荐一个我无意中看到的东西给大家看看(我都没有用过的):jinstall,

  看到这个标题,我想你可能会震惊。是的,你没看错,做为一个程序员,是应该要具有怀疑一切、敢想敢做的信念。如果你有意留心的话,你会发现JVM版本在业界其实也有好几个版本的,如:Sun公司的、IBM的、Apache的、Google的……

  所以,不要阻碍自己的想象力,现在没有这个能力,并不代表不可能。所以,我想到,如果我把jvm改了,在里面对加载的类进行解密,那不就可以了吗?我在设计构思过程中,突然发现:人老了就是容易糊涂!前面使用第三方语言实现解密的两个问题,正好也是更改JVM要面对的两个问题,而且还有一个更大的问题:这个JVM就得跟着这个项目到处走啊!

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