防止jvm反编译

‘壹’ 如何用java程序实现加密的序列号

Java是一种跨平台的、解释型语言。Java 源代码编译中间“字节码”存储于class文件中。Class文件是一种字节码形式的中间代码，该字节码中包括了很多源代码的信息，例如变量名、方法名等。因此，Java中间代码的反编译就变得非常轻易。目前市场上有许多免费的、商用的反编译软件，都能够生成高质量的反编译后的源代码。所以，对开发人员来说，如何保护Java程序就变成了一个非常重要的挑战。本文首先讨论了保护Java程序的基本方法，然后对代码混淆问题进行深入研究，最后结合一个实际的应用程序，分析如何在实践中保护Java程序。
反编译成为保护Java程序的最大挑战通常C、C++等编程语言开发的程序都被编译成目标代码，这些目标代码都是本机器的二进制可执行代码。通常所有的源文件被编译、链接成一个可执行文件。在这些可执行文件中，编译器删除了程序中的变量名称、方法名称等信息，这些信息往往是由内存地址表示，例如假如需要使用一个变量，往往是通过这个变量的地址来访问的。因此，反编译这些本地的目标代码就是非常困难的。
Java语言的出现，使得反编译变得非常轻易而有效。原因如下：1.由于跨平台的需求，Java的指令集比较简单而通用，较轻易得出程序的语义信息；2.Java编译器将每一个类编译成一个单独的文件，这也简化了反编译的工作；3.Java 的Class文件中，仍然保留所有的方法名称、变量名称，并且通过这些名称来访问变量和方法，这些符号往往带有许多语义信息。由于Java程序自身的特点，对于不经过处理的Java程序反编译的效果非常好。
目前，市场上有许多Java的反编译工具，有免费的，也有商业使用的，还有的是开放源代码的。这些工具的反编译速度和效果都非常不错。好的反编译软件，能够反编译出非常接近源代码的程序。因此，通过反编译器，黑客能够对这些程序进行更改，或者复用其中的程序。因此，如何保护Java程序不被反编译，是非常重要的一个问题。
常用的保护技术由于Java字节码的抽象级别较高，因此它们较轻易被反编译。本节介绍了几种常用的方法，用于保护Java字节码不被反编译。通常，这些方法不能够绝对防止程序被反编译，而是加大反编译的难度而已，因为这些方法都有自己的使用环境和弱点。
隔离Java程序最简单的方法就是让用户不能够访问到Java Class程序，这种方法是最根本的方法，具体实现有多种方式。例如，开发人员可以将要害的Java Class放在服务器端，客户端通过访问服务器的相关接口来获得服务，而不是直接访问Class文件。这样黑客就没有办法反编译Class文件。目前，通过接口提供服务的标准和协议也越来越多，例如 HTTP、Web Service、RPC等。但是有很多应用都不适合这种保护方式，例如对于单机运行的程序就无法隔离Java程序。这种保护方式见图1所示。
图1隔离Java程序示意图对Class文件进行加密为了防止Class文件被直接反编译，许多开发人员将一些要害的Class文件进行加密，例如对注册码、序列号治理相关的类等。在使用这些被加密的类之前，程序首先需要对这些类进行解密，而后再将这些类装载到JVM当中。这些类的解密可以由硬件完成，也可以使用软件完成。
在实现时，开发人员往往通过自定义ClassLoader类来完成加密类的装载(注重由于安全性的原因，Applet不能够支持自定义的ClassLoader)。自定义的ClassLoader首先找到加密的类，而后进行解密，最后将解密后的类装载到JVM当中。在这种保护方式中，自定义的ClassLoader是非常要害的类。由于它本身不是被加密的，因此它可能成为黑客最先攻击的目标。假如相关的解密密钥和算法被攻克，那么被加密的类也很轻易被解密。这种保护方式示意图见图2。
图2 对Class文件进行加密示意图转换成本地代码将程序转换成本地代码也是一种防止反编译的有效方法。因为本地代码往往难以被反编译。开发人员可以选择将整个应用程序转换成本地代码，也可以选择要害模块转换。假如仅仅转换要害部分模块，Java程序在使用这些模块时，需要使用JNI技术进行调用。
当然，在使用这种技术保护Java程序的同时，也牺牲了Java的跨平台特性。对于不同的平台，我们需要维护不同版本的本地代码，这将加重软件支持和维护的工作。不过对于一些要害的模块，有时这种方案往往是必要的。
为了保证这些本地代码不被修改和替代，通常需要对这些代码进行数字签名。在使用这些本地代码之前，往往需要对这些本地代码进行认证，确保这些代码没有被黑客更改。假如签名检查通过，则调用相关JNI方法。这种保护方式示意图见图3。
代码混淆图3 转换成本地代码示意图代码混淆是对Class文件进行重新组织和处理，使得处理后的代码与处理前代码完成相同的功能(语义)。但是混淆后的代码很难被反编译，即反编译后得出的代码是非常难懂、晦涩的，因此反编译人员很难得出程序的真正语义。从理论上来说，黑客假如有足够的时间，被混淆的代码仍然可能被破解，甚至目前有些人正在研制反混淆的工具。但是从实际情况来看，由于混淆技术的多元化发展，混淆理论的成熟，经过混淆的Java代码还是能够很好地防止反编译。下面我们会具体介绍混淆技术，因为混淆是一种保护Java程序的重要技术。图4是代码混淆的示意图。
图4 代码混淆示意图几种技术的总结以上几种技术都有不同的应用环境，各自都有自己的弱点，表1是相关特点的比较。
混淆技术介绍表1 不同保护技术比较表到目前为止，对于Java程序的保护，混淆技术还是最基本的保护方法。Java混淆工具也非常多，包括商业的、免费的、开放源代码的。Sun公司也提供了自己的混淆工具。它们大多都是对Class文件进行混淆处理，也有少量工具首先对源代码进行处理，然后再对Class进行处理，这样加大了混淆处理的力度。目前，商业上比较成功的混淆工具包括JProof公司的1stBarrier系列、Eastridge公司的JShrink和
4thpass.com
的SourceGuard等。主要的混淆技术按照混淆目标可以进行如下分类，它们分别为符号混淆(Lexical Obfuscation)、数据混淆(Data Obfuscation)、控制混淆(Control Obfuscation)、预防性混淆(Prevent Transformation)。
符号混淆在Class中存在许多与程序执行本身无关的信息，例如方法名称、变量名称，这些符号的名称往往带有一定的含义。例如某个方法名为getKeyLength()，那么这个方法很可能就是用来返回Key的长度。符号混淆就是将这些信息打乱，把这些信息变成无任何意义的表示，例如将所有的变量从vairant_001开始编号；对于所有的方法从method_001开始编号。这将对反编译带来一定的困难。对于私有函数、局部变量，通常可以改变它们的符号，而不影响程序的运行。但是对于一些接口名称、公有函数、成员变量，假如有其它外部模块需要引用这些符号，我们往往需要保留这些名称，否则外部模块找不到这些名称的方法和变量。因此，多数的混淆工具对于符号混淆，都提供了丰富的选项，让用户选择是否、如何进行符号混淆。
数据混淆图5 改变数据访问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。
图6 增加混淆控制的三种方式控制流重组 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

‘贰’ Android软件安全与逆向分析的Android术语

逆向分析是一种逆向工程技术，是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理 。Android 软件安全与逆向分析是针对Android 软件的逆向分析，对原有APK文件进行反向研究，包括对语法，代码等进行分析，破解原有APK的源代码，资源文件比如图片，音频等等行为。
1.APK一旦被破解，反编译之后的源码就被破解者获取，开发者的劳动成果就被窃取，危害了开发者的利益。
2.反编译的APK如果被进行二次打包，那么APP就成为盗版产品，盗版产品侵害开发者的版权
3.反编译的产品有可能被破解者进行二次打包，注入恶意代码，窃取用户隐私，恶意扣除用户手机流量和资费，获取用户数据等等，这些行为严重伤害用户的利益。
4.盗版产品不受保护，用户得不到合理的售后支持和服务。
在这种情况下就需要加强对安卓APK DEX文件进行保护的技术，防止反编译。dex文件其实就是Android系统中可以在Dalvik虚拟机上直接运行的文件格式。Java源码通过ADT编译成Smali语言这是一个优化的过程，相对于.class文件它体积小、运行效率高、被编译后可读性低；Smali再到class. DEX本身就是一个加壳保护的过程。 DEX文件如果未做好保护，黑客通过反编译可让源码完全暴露，可利用阅读源码来找到App的设计流程，通过对程序流程的了解将很容易对程序进行盗版、恶意篡改、恶意代码注入等危险行为 。
1.隔离Jave程序。这种是最根本的保护，将一些关键的Class文件进行加密，例如对注册码、序列号管理相关的类进行加密，开发人员可以将关键的JavaClass放在服务器端，用户通过服务器接口获取服务而不是直接通过java文件。破解者就无法获取class文件了。目前有很多通过接口提供服务的标准和协议，比如HTTP,webservice,RPC等等。但是呢，这种方式并不是适合所有的APP，比如单机运行的程序的无法隔离Java程序。
2.对class文件进行加密保护。开发者可以将一些关键的class文件进行加密，比如对注册码，序列号管理相关的类进行加密来防止反编译。在使用这些被加密的类之前，程序需要首先对这些类进行解密，然后才能将这些类加载在JVM中。要解密这些类，必须要通过一些硬件或是软件才能完成。
3.转换成本地代码
这是一种防止反编译的比较有效的方法。因为本地代码往往难以被反编译。开发人员可以选择将整个应用程序转换成本地代码，或者可以选择关键模块转换。如果仅仅转换关键部分模块，Java程序在使用这些模块时，需要使用JNI技术进行调用。当然，在使用这种技术保护Java程序的同时，也牺牲了Java的跨平台特性。对于不同的平台，我们需要维护不同版本的本地代码，这将加重软件支持和维护的工作。不过对于一些关键的模块，有时这种方案往往是必要的。为了保证这些本地代码不被修改和替代，通常需要对这些代码进行数字签名。在使用这些本地代码之前，往往需要对这些本地代码进行认证，确保这些代码没有被黑客更改。如果签名检查通过，则调用相关JNI方法.
4．代码混淆
代码混淆是对Class文件进行重新组织和处理，使得处理后的代码与处理前代码完成相同的功能(语义)。但是混淆后的代码很难被反编译，即反编译后得出的代码是非常难懂、晦涩的，因此反编译人员很难得出程序的真正语义。从理论上来说，黑客如果有足够的时间，被混淆的代码仍然可能被破解，甚至目前有些人正在研制反混淆的工具。但是从实际情况来看，由于混淆技术的多元化发展，混淆理论的成熟，经过混淆的Java代码还是能够很好地防止反编译。下面我们会详细介绍混淆技术，因为混淆是一种保护Java程序的重要技术 。
5.第三方工具加密
上面四种方式可能要耗费开发者很大一部分精力和时间，如果想要方便的话，可以寻求第三方的加密工具。目前市场上有一些工具是可以帮助APK加密的，比较知名的是爱加密的加密平台。相对于上面四种方式，这种第三方的加密工具要更全面和专业，可以有效的保护dex文件，so库文件，xml主配文件以及其他资源文件不被反编译和恶意篡改。
爱加密专家提醒，这些方式并不是独立运用的，有时候可以混合使用，根据自己的情况来定，比如说高级混淆之后还是可以使用第三方的爱加密工具进行高级保护，多一重安全。

‘叁’ 如何防止程序员反编译

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：

代码混淆

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”！

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：

Java代码

• publicclassDemo{

• publicstaticvoidmain(String[]args){

• System.out.println(“helloworld!”);

• }

• }

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：http://hxraid.iteye.com/blog/747625）！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java.lang.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：https://www.ddtsoft.com/#developerworks/cn/java/l-secureclass/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：http://www.scjgcj.com/#blog/851544）

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！

高级加密class

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，

更改JVM

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！

‘肆’ 如何用java语言对即时通讯软件进行加密

一、Java软件加密基本思路
对于应用软件的保护笔者从两个方面进行考虑，第一是阻止盗版使用软件，第二是阻止竞争对手对软件反编译，即阻止对软件的逆向工程。
1、阻止盗版
在软件运行时对自身存在的合法性进行判断，如果认为自身的存在和运行是被授权的、合法的，就运行；否则终止运行。这样即使软件可以被随意复制，只要盗版用户没有相应的授权信息就无法使用软件。
2、阻止反编译
对编译产生的Class文件加密处理，并在运行时进行解密，解密者无法对软件进行反编译。
二、Java软件加密的总体流程
为了保护用Java语言开发的软件，我们设计并实现了一个实用、高强度的加密算法。以下称需要保护的Java软件为“受保护程序”，称对“受保护程序”进行加密保护的软件为“加密程序”。对软件加密保护的流程如图1所示。

三、加密算法分析设计
1、用户信息提取器设计
为了防止用户发布序列号而导致“一次发行，到处都是”的盗版问题，提取用户机器中硬件相关的、具有唯一性的信息——用户计算机的硬盘分区C的序列号，并要求用户将此信息与用户名一起返回，之后用“序列号生成器”根据用户返回信息生成一个唯一合法的软件注册序列号发回用户，用户即可使用此号码注册使用软件。
这个信息提取器使用Winclows 32汇编以一个独立的小程序方式实现，程序代码如图2所示。

2、序列号生成器与序列号合法性判断函数的设计
序列号生成器与序列号合法性判断函数中运用RSA加密算法。在序列号生成器中是使用私钥将用户返回的信息（硬盘序列号，用户名）进行加密得到相应的注册序列号；在序列号合法性判断函数中使用私钥将用户输入的注册序列号解密，再与（硬盘序列号，用户名）进行比较，一致则调用程序装载器将程序其他部分解密装入内存，初始化删环境并运行程序主体；否则退出。
RSA加密算法的实现需要使用大数运算库，我们使用MIRACL大数库来实现RSA计算，序列号生成器的主要代码如下：
char szlnputString[]=”机器码和用户名组成的字符串”;
char szSerial[256]=[0];//用于存放生成的注册码
bign，d，c，m; //MIRACL中的大数类型
mip→IBASE=16; //以16进制模式
n= mlrvar(0); //初始化大数
d= mirvar(0);
c= mirvar(0); //C存放输入的字符串大数
m= mlrva(o);
bytes to big( len, szlnputString,c);
//将输入字符串转换成大数形式并存入变量c中
cinstr(n,”以字符串形成表示的模数”);//初始化模数
cinstr(d,”以字符串形成表示的公钥”)：//初始化公钥
powmod(c,d,n,m); //计算m=cdmod n
cotstr(m,szSerial)；//m的16进制字符串即为注册码
序列号合法性检测函数的主要代码如下：
char szlnputStringL]=”机器码和用户名组成的字符串”;
char szSerial[ 256]=”用户输入的序列号”
bign,e,c,m; //MIRACL中的大数类型
mip→IBASE=16; //以16进制模式
cinstr(m,szSerial); //将序列号的16进制转成大数形式
cinstr(n,”模数n的字符串形式”);//初始化模数n
cinstr(e,”字符串形式的公钥”);//初始化公钥
if compare(m,n)==-1） //m<n时才进行解密
{
powmod(m,e,n,c);//计算m=me mod n
big_to _bytes(0,c,szSerial,0); //转为字符串
return lstrcmp( szlnputString,szSerial);
}
3、强耦合关系的设计
如果在序列号合法性检测函数中简单地使用图3所示流程：

解密者可以使用以下几种手段进行攻击：
（1）修改“判断合法性子函数”的返回指令，让它永远返回正确值，这样可以使用任意的序列号，安装／使用软件。
（2）修改判断后的跳转指令，使程序永远跳到正确的分支运行，效果和上一种一样。
（3）在“判断合法性子函数”之前执行一条跳转指令，绕过判断，直接跳转到“正常执行”分支运行，这样可以不用输入序列号安装／使用软件。
为阻止以上攻击手段，笔者在程序中增加了“序列号合法性检测函数”与程序其他部分“强耦合”（即增强其与程序其他部分的关联度，成为程序整体密不可分的一部分，一旦被修改程序将无法正常工作）的要求（见图1），并且设置一个“完整性检测函数”用于判断相关的代码是否被修改过。当然，基于同样的原因，“完整性检测函数”也必须与程序其他部分存在“强耦合”关系。
强耦合关系通过以下方式建立：
在程序其他部分的函数（例如函数A）中随机的访问需要强耦合的“序列号合法性检测函数”和“完整性检测函数”，在调用时随机的选择使用一个错误的序列号或是用户输入的序列号，并根据返回结果选择执行A中正常的功能代码还是错误退出的功能代码，流程如图4所示。

经过这种改进，如果破解者通过修改代码的方式破解将因“完整性检测”失败导致程序退出；如果使用SMC等技术绕过“序列号合法性判断函数”而直接跳至序列号正确时的执行入口，在后续的运行中，将因为随机的耦合调用失败导致程序退出。破解者要破解软件将不得不跟踪所有进行了耦合调用的函数，这显然是一个艰巨的任务。
4、完整性检测函数的设计
我们使用CRC算法算出需进行完整性检测的文件的校验码，并用RSA加密算法的公钥（不同于序列号合法性检测中的公钥／私钥对）将其加密存放在特定的文件中，在检测时先用CRC算法重新生成需进行完
整性检测的文件的校验码，并用私钥将保存的校验码解密，两者相比较，相等则正常运行；否则退出。
5、程序加载器的设计
与编译成机器码执行的程序不同，Java程序只能由Java虚拟机解释执行，因此程序加载器的工作包括：初始化Java虚拟机；在内存中解密当前要运行的class文件；使解密后的c:lass文件在虚拟机中运行，在
需要时解密另一个class文件。图5是用于初始化JVM的代码：

以上介绍了我们设计的针对Java软件的加密保护方法，其中综合运用了多种加密技术，抗破解强度高；使用纯软件保护技术，成本低。经笔者在Windows系列平台上进行测试，运行稳定，效果良好。
在研宄开发过程中，我们还总结出加密保护软件的一些经验：
1、对关键代码和数据要静态加密，再动态解密执行；要结合具体的工作平台使用反跟踪／调试技术；
2、要充分利用系统的功能，如在Windows下使用DLL文件或驱动程序形式能得到最大的丰又限，可以充分利用系统具有的各种功能；
3、如果可能应该将关键代码存放在不可禚复制的地方；
4、序列号要与机器码等用户信息相关以阻止盐复布序列号；
5、加密流程的合理性比加密算法本身的强度更重要。

‘伍’ java的打包后jar包里面的class文件都能被反编译成为源码吗

jd-gui这个工具可以进行反编译的操作。 不过反编译的质量随着混淆的程度而定。
特别复杂的代码（如加密算法）反编译一般都有问题。可以建议用 javap -c -p 来看字节码。然后参考jvm指令。
一般编译的文件，都可以反编译为源码，但如果是经过加密、以及代码异常复杂，是很难恢复全部的源码。

‘陆’ 【转】如何保护Java代码

以下从技术角度就常见的保护措施 和常用工具来看看如何有效保护java代码：1. 将java包装成exe 特点：将jar包装成可执行文件，便于使用，但对java程序没有任何保护。不要以为生成了exe就和普通可执行文件效果一样了。这些包装成exe的程序运行时都会将jar文件释放到临时目录，很容易获取。常用的工具有exe4j、jsmooth、NativeJ等等。jsmooth生成的exe运行时临时目录在exe所在目录中或是用户临时目录 中；exe4j生成的exe运行时临时目录在用户临时目录中；NativeJ生成的exe直接用winrar打开，然后用zip格式修复成一个jar文件，就得到了原文件。如果只是为了使用和发布方便，不需要保护java代码，使用这些工具是很好的选择。2. java混淆器特点：使用一种或多种处理方式将class文件、java源代码进行混淆处理后生成新的class，使混淆后的代码不易被反编译，而反编译后的代码难以阅 读和理解。这类混淆器工具很多，而且也很有成效。缺点：虽然混淆的代码反编译后不易读懂，但对于有经验的人或是多花些时间，还是能找到或计算出你代码中隐藏的敏感内容，而且在很多应用中不是全部代码都能混淆的，往往一些关键的库、类名、方法名、变量名等因使用要求的限制反而还不能混淆。3. 隔离java程序到服务端特点：把java程序放到服务端，让用户不能访问到class文件和相关配套文件，客户端只通过接口访问。这种方式在客户/服务模式的应用中能较好地保护java代码。缺点是：必须是客户/服务模式，这种特点限制了此种方式的使用范围；客户端因为逻辑的暴露始终是较为薄弱的环节，所以访问接口时一般都需要安全性认证。4. java加密保护特点：自定义ClassLoader，将class文件和相关文件加密，运行时由此ClassLoader解密相关文件并装载类，要起到保护作用必须自定 义本地代码执行器将自定义ClassLoader和加密解密的相关类和配套文件也保护起来。此种方式能很有效地保护java代码。缺点：可以通过替换JRE包中与类装载相关的java类或虚拟机动态库截获java字节码。 jar2exe属于这类工具。5. 提前编译技术(AOT) 特点：将java代码静态编译成本地机器码，脱离通用JRE。此种方式能够非常有效地保护java代码，且程序启动比通用JVM快一点。具有代表性的是GNU的gcj，可以做到对java代码完全提前编译，但gcj存在诸多局限性，如：对JRE 5不能完整支持、不支持JRE 6及以后的版本。由于java平台的复杂性，做到能及时支持最新java版本和JRE的完全提前编译是非常困难的，所以这类工具往往采取灵活方式，该用即时编译的地方还是 要用，成为提前编译和即时编译的混合体。缺点：由于与通用JRE的差异和java运用中的复杂性，并非java程序中的所有jar都能得到完全的保护；只能使用此种工具提供的一个运行环境，如果工具更新滞后或你需要特定版本的JRE，有可能得不到此种工具的支持。 Excelsior JET属于这类工具。6. 使用jni方式保护特点：将敏感的方法和数据通过jni方式处理。此种方式和“隔离java程序到服务端”有些类似，可以看作把需要保护的代码和数据“隔离”到动态库中，不同的是可以在单机程序中运用。缺点和上述“隔离java程序到服务端”类似。7. 不脱离JRE的综合方式保护特点：非提前编译，不脱离JRE，采用多种软保护方式，从多方面防止java程序被窃取。此种方式由于采取了多种保护措施，比如自定义执行器和装载器、加密、JNI、安全性检测、生成可执行文件等等，使保护力度大大增强，同样能够非常有效地保护java代码。缺点：由于jar文件存在方式的改变和java运用中的复杂性，并非java程序中的所有jar都能得到完全的保护；很有可能并不支持所有的JRE版本。 JXMaker属于此类工具。8. 用加密锁硬件保护特点：使用与硬件相关的专用程序将java虚拟机启动程序加壳，将虚拟机配套文件和java程序加密，启动的是加壳程序，由加壳程序建立一个与硬件相关的 受保护的运行环境，为了加强安全性可以和加密锁内植入的程序互动。此种方式与以上“不脱离JRE的综合方式保护”相似，只是使用了专用硬件设备，也能很好地保护java代码。缺点：有人认为加密锁用户使用上不太方便，且每个安装需要附带一个。从以上描述中我们可以看出：1. 各种保护方式都有其优缺点，应根据实际选用2. 要更好地保护java代码应该使用综合的保护措施3. 单机环境中要真正有效保护java代码，必须要有本地代码程序配合当然，安全都是相对的，一方面看你的保护措施和使用的工具能达到的程度，一方面看黑客的意愿和能力，不能只从技术上保护知识产权。总之，在java 代码保护方面可以采取各种可能的方式，不可拘泥于那些条条框框。

‘柒’ java的源代码隐藏问题

你要的功能其实是Java代码混淆，如果要了解Java编译成exe，可以看“参考资料”。
下面一段文字摘自《Java 手机/PDA 程序设计入门》一书，可以做为混淆器性能的大致观点：

笔者没用过DashO，所以无法对其作出个人评价。所以现在仅说明笔者曾用过的产品。以笔者的个人观点，如果就混淆的程度来说，ZKM最好，JAX中等，RetroGuard和ProGuard最差，一分钱一分货，这是千古不变的道理。如果就功能性而言，ZKM和JAX都不错，不过，JAX是IBM所开发的产品，因此也继承了大部分IBM产品的最大特色，就是“功能超强，可是不易使用”，可能光是要看完JAX的设定文件就是一个很大的问题。

下面分别介绍几种具有代表性的混淆器，对它们的产品性能进行对比。我们使用不同混淆器对同一段java代码进行混淆，分别列出混淆后代码反编译的结果，并给出使用的一些直接体会。
原始java代码：
public class SimpleBean implements Serializable {
private String[] name = {"name0","name1","name2","name3"};
private List myList = null;

public void SimpleBean() {
myList = new ArrayList(4);
}
public void init_public() {
myList.add("name");
for(int i= 1; i < 4; i++){
init_private(i);
}
}
private void init_private(int j) {
myList.add(name[j]);
}
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out)
throws IOException {
}
}

一、ProGuard 4.5.1
ProGuard是一款免费的Java类文件压缩器、优化器和混淆器。它能发现并删除无用类、字段（field）、方法和属性值（attribute）。它也能优化字节码并删除无用的指令。最后，它使用简单无意义的名字来重命名你的类名、字段名和方法名。经过以上操作的jar文件 会变得更小，并很难进行逆向工程。eclipse已经把Proguard集成在一起了。它支持脚本控制，可以使用GUI界面，字符串不加密，支持 J2ME。
类似功能的开源混淆器：
RetroGuard yGuard（RetroGuard的一个升级版本） JODE
Jad反编译混淆后class得到的代码：
public class SimpleBean
implements Serializable
{

public SimpleBean()
{
a_java_util_List_fld = null;
}

public void SimpleBean()
{
a_java_util_List_fld = new ArrayList(4);
}

public void init_public()
{
a_java_util_List_fld.add("name");
for(int i = 1; i < 4; i++)
{
int j = i;
SimpleBean simplebean = this;
a_java_util_List_fld.add(simplebean.a_java_lang_String_array1d_fld[j]);
}

}

private String a_java_lang_String_array1d_fld[] = {
"name0", "name1", "name2", "name3"
};
private List a_java_util_List_fld;
}
优点：
1、对内部private方法的调用进行了内联，但基本达不到混淆效果；
2、使用文档详尽，混淆选项配置文件的编写示例多；
3、混淆选项粒度较细，可以使用GUI界面，支持本地方法的保护等；
4、支持j2me，可以集成到Eclipse；
5、开源。
缺点：
1、符号混淆的命名具有提示性，字符串未加密，没有其它的混淆措施；
2、混淆主要针对Xlet、Midlet等应用，混淆库文件时配置文件将会很复杂。

二、Jocky
Jocky是金蝶中间件技术领袖袁红岗先生的个人作品（旧有名称JOC)。原本是方便Apusic 应用服务器的开发，现在开放出来，供大家自由使用。Jocky混淆编译器是在Sun JDK中提供的Java编译器(javac)的基础上完成的，修改了其中的代码生成过程，对编译器生成的中间代码进行混淆，最后再生成class文件，这样编译和混淆只需要一个步骤就可以完成。也就是说，它是直接从源码上做文章，这是Jocky与其它混淆编译器最大的不同之处。另外可以在源程序中插入符号保留指令来控制哪些符号需要保留，将混淆过程与开发过程融合在一起，不需要单独的混淆选项配置文件。Jocky的上述特点较适合于java类库的混淆。
Jad反编译混淆后class得到的代码：
public class SimpleBean
implements Serializable
{

public SimpleBean()
{
this;
String as[] = new String[4];
as;
as[0] = "name0";
as;
JVM INSTR swap ;
1;
"name1";
JVM INSTR aastore ;
JVM INSTR p ;
JVM INSTR swap ;
2;
"name2";
JVM INSTR aastore ;
JVM INSTR p ;
JVM INSTR swap ;
3;
"name3";
JVM INSTR aastore ;
_$2;
_$1 = null;
return;
}

public void SimpleBean()
{
this;
JVM INSTR new #9 <Class ArrayList>;
JVM INSTR p ;
JVM INSTR swap ;
4;
ArrayList();
_$1;
}

public void init_public()
{
_$1.add("name");
for(int i = 1; i < 4; i++)
_$1(i);

}

private void _$1(int i)
{
_$1.add(_$2[i]);
}

private void writeObject(ObjectOutputStream objectoutputstream)
throws IOException
{
}

private String _$2[];
private List _$1;
}
优点：
1、除符号混淆外增加了数据混淆（字符数组初始化）；
2、有一些语句反编译只能得到字节码指令；
3、在Sun JDK中提供的Java编译器(javac)的基础上完成，编译和混淆一体完成，不需要先生成class文件再混淆；
4、提供了Eclipse的插件，能够直接在Eclipse中使用Jocky。
缺点：
1、混淆选项粒度较粗，使用中可能要在具体代码中添加@preserve指令来实现，工作量大；
2、没有控制流混淆。

三、Allatori 3.1_demo
Allatori属于第二代混淆器，具有全方位保护你的知识产权的能力。Allatori具有以下几种保护方式：命名混淆，流混淆，调试信息混淆，字符串编码，以及水印技术。对于教育和非商业项目来说这个混淆器是免费的。2.1版本支持war和ear文件格式，并且允许对需要混淆代码的应用程序添加有效日期。
Jad反编译混淆后class得到的代码：
public class SimpleBean
implements Serializable
{

public void init_public()
{
d.add(c.k("{u{0"));
int i = 1;
goto _L1
_L3:
H(i);
++i;
_L1:
4;
JVM INSTR icmplt 21;
goto _L2 _L3
_L2:
}

public void SimpleBean()
{
d = new ArrayList(4);
}

private void H(int a)
{
d.add(c[a]);
}

public SimpleBean()
{
d = null;
}

private void H(ObjectOutputStream objectoutputstream)
throws IOException
{
}

private String c[] = {
c.k("\177q\177te"), c.k("\177q\177td"), c.k("\177q\177tg"), c.k("\177q\177tf")
};
private List d;
}
注：c.k是为进行字符串加密额外生成的类c的静态方法。
优点：
1、设计考虑了库文件混淆的使用场景；
2、使用文档详尽，混淆选项配置文件的编写示例多；
3、除符号混淆外，还使用了两种高级的混淆手段：控制混淆（改写了for循环）和字符串加密（String数组初始化）；
4、混淆选项粒度较细，支持本地方法的保护等；
5、支持水印技术，允许对需要混淆的代码添加有效日期；
6、支持j2me；
缺点：
1、商业软件（价格附后），对教育和非商业用途免费（网站链接是http://www.allatori.com/price.html）。
附：价格情况
SINGLE DEVELOPER LICENSE
1 license $290
2-5 licenses $260
6-10 licenses $230
11+ licenses $200
SITE LICENSE $3750
BUSINESS LICENSE $4850
ANNUAL SUPPORT UPDATE $45

四、Zelix KlassMaster（ZKM）
Zelix KlassMaster是一个来自Zelix Pty Ltd的商业混淆器。官方文档中关于它的混淆特性的介绍很少。它的保护功能非常强大，可以进行符号混淆和控制混淆，支持字符串的复杂加密保护，堆栈混乱，支持异常重构，支持增量混淆，支持J2ME。Zelix KlassMaster提供试用版本，可以到http://www.zelix.com下载。

五、DashO Pro
DashO Pro 是由Preemptive Solutions开发的商业化的混淆器. 免费的评估版可以到http://www.preemptive.com下载。DashO Pro代码保护能力强大易用，方便灵活（商业软件，非开源）。该Java混淆器是Sun的选择，对于企业级应用，作为其Java开发包的一部分，Sun微系统使用DashO Pro来混淆其加密库。DashO Pro能够对ID进行重新命名，使之成为毫无意义的字符；混淆元数据；改变控制流等，所有这些操作使得java代码被混淆，难于理解。产品特点包括：
领先的Java源码保护机制；
运用专利Overload-Inction技术对包/类/方法/域进行重命名；
高级的流程控制混淆机制；
字符串加密技术；
防止反编译器生成有用的输出；
水印软件；
提高Java源码效率；
不采用类/方法/域，全面移除常数存储库；
类/方法级别的优化，以提高JIT效果；
动态加载检测到的类；
全面高效的Java源码的拓展和部署；
支持所有的JDK版本 (JSE, J2EE, J2ME, etc)包括1.5；
自动堆栈跟踪转换；
在指定路径打包或者java jars；
支持任何打包类型的Java内容——程序、库、applets程序、小服务器程序、EJB等；支持基于J2ME CLDC的架构，包括MIDP和 iAppli；
支持CLDC预检验库中的类；
可以从指定路径、Zip压缩包或者jars中提取；
支持导出100%纯粹的Java，并提供验证；
命令行接口适合集成到构建环境内；
基于XML的配置文件，易于使用；
全面准确的PDF格式用户指南。