JAVA语言安全行研究－－Java的反编译

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);

} }

混淆后，再反编译所仍然能得到源代码，但显然，所得代码与原始代码比，变得难以读懂，代码中多了其他的方法，文件名等信息也被打乱了。并且，把以上代码写进sKey_kb.Java中，无法通过编译。

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。

2 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);

3 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。

4 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。