防止java反编译的一些常用方法来源

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发布时间:2016-03-16 18:41:24 访问量:
防止java反编译的一些常用方法来源

 

       数据混淆是对程序使用的数据进行混淆。混淆的方法也有多种,主要可以分为改变数据存储及编码(Store and Encode Transform)、改变数据访问(Access Transform)。

  改变数据存储和编码可以打乱程序使用的数据存储方式。例如将一个有10个成员的数组,拆开为10个变量,并且打乱这些变量的名字;将一个两维数组转化为一个一维数组等。对于一些复杂的数据结构,我们将打乱它的数据结构,例如用多个类代替一个复杂的类等。

  另外一种方式是改变数据访问。例如访问数组的下标时,我们可以进行一定的计算,图5就是一个例子。   在实践混淆处理中,这两种方法通常是综合使用的,在打乱数据存储的同时,也打乱数据访问的方式。经过对数据混淆,程序的语义变得复杂了,这样增大了反编译的难度。

  控制混淆

  控制混淆就是对程序的控制流进行混淆,使得程序的控制流更加难以反编译,通常控制流的改变需要增加一些额外的计算和控制流,因此在性能上会给程序带来一定的负面影响。有时,需要在程序的性能和混淆程度之间进行权衡。控制混淆的技术最为复杂,技巧也最多。这些技术可以分为如下几类:

  增加混淆控制 通过增加额外的、复杂的控制流,可以将程序原来的语义隐藏起来。例如,对于按次序执行的两个语句A、B,我们可以增加一个控制条件,以决定B的执行。通过这种方式加大反汇编的难度。但是所有的干扰控制都不应该影响B的执行。图6就给出三种方式,为这个例子增加混淆控制。

  控制流重组

  重组控制流也是重要的混淆方法。例如,程序调用一个方法,在混淆后,可以将该方法代码嵌入到调用程序当中。反过来,程序中的一段代码也可以转变为一个函数调用。另外,对于一个循环的控制流,为可以拆分多个循环的控制流,或者将循环转化成一个递归过程。这种方法最为复杂,研究的人员也非常多。  预防性混淆

  这种混淆通常是针对一些专用的反编译器而设计的,一般来说,这些技术利用反编译器的弱点或者Bug来设计混淆方案。例如,有些反编译器对于Return后面的指令不进行反编译,而有些混淆方案恰恰将代码放在Return语句后面。这种混淆的有效性对于不同反编译器的作用也不太相同的。一个好的混淆工具,通常会综合使用这些混淆技术。

  案例分析

  在实践当中,保护一个大型Java程序经常需要综合使用这些方法,而不是单一使用某一种方法。这是因为每种方法都有其弱点和应用环境。综合使用这些方法使得Java程序的保护更加有效。另外,我们经常还需要使用其它的相关安全技术,例如安全认证、数字签名、PKI等。

  本文给出的例子是一个Java应用程序,它是一个SCJP(Sun Certificate Java Programmer)的模拟考试软件。该应用程序带有大量的模拟题目,所有的题目都被加密后存储在文件中。由于它所带的题库是该软件的核心部分,所以关于题库的存取和访问就成为非常核心的类。一旦这些相关的类被反编译,则所有的题库将被破解。现在,我们来考虑如何保护这些题库及相关的类。

  在这个例子中,我们考虑使用综合保护技术,其中包括本地代码和混淆技术。因为该软件主要发布在Windows上,因此转换成本地代码后,仅仅需要维护一个版本的本地代码。另外,混淆对Java程序也是非常有效的,适用于这种独立发布的应用系统。

  在具体的方案中,我们将程序分为两个部分,一个是由本地代码编写的题库访问的模块,另外一个是由Java开发的其它模块。这样可以更高程度地保护题目管理模块不被反编译。对于Java开发的模块,我们仍然要使用混淆技术。

  对于题目管理模块,由于程序主要在Windows下使用,所以使用C++开发题库访问模块,并且提供了一定的访问接口。为了保护题库访问的接口,我们还增加了一个初始化接口,用于每次使用题库访问接口之前的初始化工作。它的接口主要分为两类:

  1. 初始化接口

  在使用题库模块之前,我们必须先调用初始化接口。在调用该接口时,客户端需要提供一个随机数作为参数。题库管理模块和客户端通过这个随机数,按一定的算法同时生成相同的SessionKey,用于加密以后输入和输出的所有数据。通过这种方式,只有授权(有效)的客户端才能够连接正确的连接,生成正确的SessionKey,用于访问题库信息。非法的客户很难生成正确的SessionKey,因此无法获得题库的信息。如果需要建立更高的保密级别,也可以采用双向认证技术。

  2. 数据访问接口

  认证完成之后,客户端就可以正常的访问题库数据。但是,输入和输出的数据都是由SessionKey所加密的数据。因此,只有正确的题库管理模块才能够使用题库管理模块。考试大编辑整理。