[转载]Java反编译的研究
java诞生于1995年，是一门较年轻的语言。它以平台无关性，安全性，面向对象，分布式，键壮性等特点赢得了众多程序员的青睐。特别是它简洁的 面向对象的语言风格，更让许多人对它爱不释手。但人们在使用java的过程中，会发现它有几个致命的弱点：运行速度慢，用户使用不便，源代码保护机制不够 安全。特别是在保护源代码方面，java是基于解释一种叫java字节码的中间代码来运行其程序的，而且jvm比计算机的微处理器要简单的多，文档也很齐 全，结果造成其目标程序很容易被反编译，而且所得代码和其原始代码十分相似，甚至可以一模一样，可读性相当好。这就给java的代码保护带来了不利。但要 实现java程序的保护,也不是不可能的,经研究和总结,至少有三种实现方式:1.混淆器;2.网络加载重要类;3加密重要类。
一、 混淆器
目前，开发人员使用的比较多的保护代码的方法是用混淆器。混淆器是采用一些方
法将类，变量，方法，包的名字改为无意义的字符串；使用非法的字符代替符号；贴加一些代码使反编译软件崩溃；贴加一些无关的指令或永远执行不到的指令等使
反编译无法成功或所得的代码可读性很差。这样就实现了反反编译的目的。我们来做个演示。原始代码如下：
import java.io.*;
import java.security.*;
public class sKey_kb{
public static void main(String args[]) throws Exception{
FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
Key k=(Key)b.readObject();
byte[] kb=k.getEncoded();
FileOutputStream f2=new FileOutputStream("keykb1.dat");
f2.write(kb);
for(int i=0;i
System.out.print(kb[i]+",");
} } }
使用混淆器后，再用jad反编译得代码如下：
import java.io.*;
import java.security.Key;
public class sKey_kb{
public skey() {}
public static void main(String args[]) {
FileInputStream fileinputstream=new FileInputStream(ma);
ObjectInputStream objectinputstream=new ObjectInputStream(fileinputstream);
Key key=(Key)b.readObject();
byte abyte0[]=key.getEncoded();
FileOutputStream fileoutputstream=new FileOutputStream(na);
fileoutputstream.write(abyte0);
for(int i=0;i
System.out.print(abyte0[i]+oa);
}
private static String a(String s){
int i=s.length();
char ac[]=new char[i];
for(int j=0;j
return new String(ac);
}
private static String ma="u5AA1u5AAFu5AF3u5AFBu5AE4u5AAEu5AABu5ABE";
private static String na="u5AA1u5AAFu5AB3u5AA1u5AA8u5AFBu5AE4u5AAEu5AABu5ABE";
private static String oa="u5AE6";
public static{
ma=a(ma);
na=a(ma)
oa=a(oa);
} }
但是，如果在编写软件时，在软件中写入某些注册信息，或一些简单的算法，通过反编译，还是有可能得到这些信息的，从而未能达到保护软件的目的。反编译器与混淆器之间的斗争是永无止尽的。所以从其他角度去保护java的源代码是很有必要。
二、 网络加载重要类
在java中提供了一个ClassLoader类，这个类可以让我们使用类加载器将所需要的java字节码文件加载到jvm中。我们通过重写这个类，可 以实现从网络通过url加载java字节码文件。这样，我们就可以把一些重要的，隐秘的class放在网络服务器上，通过口令去检验是否有权限下载该类。 从而实现java代码保护的目的。其次在java中正好提供了URLClassLoader这个类，通过此类，正好可以实现我们的目的。 URLClassLoader类的基本使用方法是通过一个URL类型的数组告诉URLClassLoader类的对象是从什么地方加载类，然后使用 loadclass()方法,从给定的URL中加载字节码文件，获得它的方法，然后再执行。
具体步骤如下：
1.创建URL
URL url[]={
new URL("file:///c:/classloader/web"),
new URL("http://www.asp.zjc.zjut.edu.cn/javaclass/")
};
2.创建URLClassLoader对象
URLClassLoader cl=new URLClassLoader(url);
3.使用URLClassLoader对象加载字节码文件
Class class=cl.loadClass("class1");
4.执行静态方法
Class getarg[]={
(new String [1]).getClass() };
Method m=class.getMethod("main",getarg);
String[] myl={"arg1 passed","arg2 passed");
Object myarg[]={myl};
m.invole(null,myarg);
三、 加密重要类
使用网络加载重要类的方法固然有一定的用处，但是，在遇到无网络的情况时，还是无法解决我们的问题。对于这种情况，我们只能把所有文件放在本地计算机上。那么，对此我们该怎么做才能保护好java代码呢？
其实，要实现这一点，并不难，只需要对一些重要的类实行加密就可以了。当然，在装载时，加密的类是需要解密才能被ClassLoader识别的。所以，
我们必须自己创建ClassLoader类。在标准java
api中ClassLoader有几个重要的方法。创建定制ClassLoader时，我们只需覆盖其中的一个，即loadClass，添加获取原始类文
件数据的代码。这个方法有两个参数：类的名字，以及一个表示JVM是否要求解析类名字的标记（即是否同时装入有依赖关系的类）。如果这个标记为true，
我们只需在返回JVM之前调用resolveClass。
原代码如下：
public Class loadClass( String name, boolean resolve )
throws ClassNotFoundException {
try {
Class clasz = null;
//步骤1：如果类已经在系统缓冲之中，我们就不需要再次装入它
clasz = findLoadedClass( name );
if (clasz != null)
return clasz;
byte classData[] = /* 通过某种方法获取字节码数据 */;
if (classData != null) {
clasz = defineClass( name, classData, 0, classData.length );
}
//步骤2：如果上面没有成功，
if (clasz == null)
clasz = findSystemClass( name );
//步骤3：如有必要，则装入相关的类
if (resolve && clasz != null)
resolveClass( clasz );
return clasz;
} catch( IOException ie ) {
throw new ClassNotFoundException( ie.toString() );
} catch( GeneralSecurityException gse ) {
throw new ClassNotFoundException( gse.toString() );
} }
代码中的大部分对所有ClassLoader对象来说都一样，但有一小部分是特有的。在处理过程中，ClassLoader对
象要用到其他几个辅助方法：findLoadedClass：用来进行检查，以便确认被请求的类当前是否存在,loadClass方法应该首先调用它。
defineClass：获得原始类文件字节码数据之后，调用defineClass把它转换成对象,任何loadClass实现都必须调用这个方法。
findSystemClass：提供默认ClassLoader的支持。如果用来寻找类的定制方法不能找到指定的类，则可以调用该方法尝试默认的装入方
式。resolveClass：当JVM想要装入的不仅包括指定的类，而且还包括该类引用的所有其他类时，它会把loadClass的resolve参数
设置成true。这时，我们必须在返回刚刚装入的Class对象给调用者之前调用resolveClass。
接下来就是加密解密
部分。Java加密扩展即Java Cryptography
Extension，简称JCE，是Sun的加密服务软件，包含了加密和密匙生成功能。我们可以用DES算法加密和解密字节码。用JCE加密和解密数据是
要遵循一些基本步骤的(可以参考<>,这里就不祥述了)。
加密完成后,就是通过解密来获取原始类的java字节码。可以通过一个DecryptStart程序运行经过加密的应用。
具体方法如下:
public class DecryptStart extends ClassLoader
{
private SecretKey key;
private Cipher cipher;
public DecryptStart( SecretKey key ) throws GeneralSecurityException,IOException {
this.key = key;
String algorithm = "DES";
SecureRandom sr = new SecureRandom();
System.err.println( "[DecryptStart: creating cipher]" );
cipher = Cipher.getInstance( algorithm );
cipher.init( Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr );
}
// main过程：我们要在这里读入密匙，创建DecryptStart的
static public void main( String args[] ) throws Exception {
String keyFilename = args[0];
String appName = args[1];
String realArgs[] = new String[args.length-2];
System.arraycopy( args, 2, realArgs, 0, args.length-2 );
System.err.println( "[DecryptStart: reading key]" );
byte rawKey[] = Util.readFile( keyFilename );
DESKeySpec dks = new DESKeySpec( rawKey );
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance( "DES" );
SecretKey key = keyFactory.generateSecret( dks );
DecryptStart dr = new DecryptStart( key );
System.err.println( "[DecryptStart: loading "+appName+"]" );
Class clasz = dr.loadClass( appName );
String proto[] = new String[1];
Class mainArgs[] = { (new String[1]).getClass() };
Method main = clasz.getMethod( "main", mainArgs );
Object argsArray[] = { realArgs };
System.err.println( "[DecryptStart: running "+appName+".main()]" );
main.invoke( null, argsArray );
}
虽然应用本身经过了加密，但启动程序DecryptStart没有加密。攻击者可以反编译启动程序并修改它，把解密后的类文件 保存到磁盘。降低这种风险的办法之一是对启动程序进行高质量的模糊处理。或者，启动程序也可以采用直接编译成机器语言的代码，使得启动程序具有传统执行文 件格式的安全性.比如使用java的jini技术，来实现解密部分，就可以作到。当然，这是需要付出一定的代价的，就是丧失了java的最大特点--平台 无关性。不过，jni技术可以用c语言在多种平台实现，我们可以在不同的平台编写不同的启动程序。
四、 综合实例
对于一些需要网络支持的软件来说,可以建立一个Web站点,在站点上存放该软件的关键类,并且建立用户管理机制,用户直接登陆网站进行确认,是许可用 户,则发放解密key文件,让其下载关键类,在本地解密运行。这样作的优点是建立的Web站点可以有效的管理密钥以及用户资料。从而起到加强保护软件源代 码的作用,并方便软件升级。用C/S结构是不错的选择。
来自 “ ITPUB博客 ” ，链接：https://blog.itpub.net/374079/viewspace-130969/ ，如需转载，请注明出处，否则将追究法律责任。
