Java反編譯之代碼混淆
到目前為止，對于Java程序的保護(hù)，混淆技術(shù)還是最基本的保護(hù)方法。Java混淆工具也非常多，包括商業(yè)的、免費的、開放源代碼的。Sun公司也提供了自己的混淆工具。它們大多都是對Class文件進(jìn)行混淆處理，也有少量工具首先對源代碼進(jìn)行處理，然后再對Class進(jìn)行處理，這樣加大了混淆處理的力度。目前，商業(yè)上比較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。
主要的混淆技術(shù)按照混淆目標(biāo)可以進(jìn)行如下分類，它們分別為符號混淆(Lexical Obfuscation)、數(shù)據(jù)混淆(Data Obfuscation)、控制混淆(Control Obfuscation)、控制流重組（Control-flow restructuring）、預(yù)防性混淆(Prevent Transformation)。
一、符號混淆
在Class中存在許多與程序執(zhí)行本身無關(guān)的信息，例如方法名稱、變量名稱，這些符號的名稱往往帶有一定的含義。例如某個方法名為getKeyLength()，那么這個方法很可能就是用來返回Key的長度。符號混淆就是將這些信息打亂，把這些信息變成無任何意義的表示，例如將所有的變量從vairant_001開始編號;對于所有的方法從method_001開始編號。這將對反編譯帶來一定的困難。對于私有函數(shù)、局部變量，通常可以改變它們的符號，而不影響程序的運行。但是對于一些接口名稱、公有函數(shù)、成員變量，如果有其它外部模塊需要引用這些符號，我們往往需要保留這些名稱，否則外部模塊找不到這些名稱的方法和變量。因此，多數(shù)的混淆工具對于符號混淆，都提供了豐富的選項，讓用戶選擇是否、如何進(jìn)行符號混淆。
二、數(shù)據(jù)混淆
數(shù)據(jù)混淆是對程序使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行混淆。混淆的方法也有多種，主要可以分為改變數(shù)據(jù)存儲及編碼(Store and Encode Transform)、改變數(shù)據(jù)訪問(Access Transform)。
改變數(shù)據(jù)存儲和編碼可以打亂程序使用的數(shù)據(jù)存儲方式。例如將一個有10個成員的數(shù)組，拆開為10個變量，并且打亂這些變量的名字;將一個兩維數(shù)組轉(zhuǎn)化為一個一維數(shù)組等。對于一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們將打亂它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如用多個類代替一個復(fù)雜的類等。
另外一種方式是改變數(shù)據(jù)訪問。例如訪問數(shù)組的下標(biāo)時，我們可以進(jìn)行一定的計算，圖5就是一個例子。 在實踐混淆處理中，這兩種方法通常是綜合使用的，在打亂數(shù)據(jù)存儲的同時，也打亂數(shù)據(jù)訪問的方式。經(jīng)過對數(shù)據(jù)混淆，程序的語義變得復(fù)雜了，這樣增大了反編譯的難度。
三、控制混淆
控制混淆就是對程序的控制流進(jìn)行混淆，使得程序的控制流更加難以反編譯，通常控制流的改變需要增加一些額外的計算和控制流，因此在性能上會給程序帶來一定的負(fù)面影響。有時，需要在程序的性能和混淆程度之間進(jìn)行權(quán)衡。控制混淆的技術(shù)最為復(fù)雜，技巧也最多。這些技術(shù)可以分為如下幾類：
增加混淆控制 通過增加額外的、復(fù)雜的控制流，可以將程序原來的語義隱藏起來。例如，對于按次序執(zhí)行的兩個語句A、B，我們可以增加一個控制條件，以決定B的執(zhí)行。通過這種方式加大反匯編的難度。但是所有的干擾控制都不應(yīng)該影響B(tài)的執(zhí)行。
四、控制流重組
重組控制流也是重要的混淆方法。例如，程序調(diào)用一個方法，在混淆后，可以將該方法代碼嵌入到調(diào)用程序當(dāng)中。反過來，程序中的一段代碼也可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€函數(shù)調(diào)用。另外，對于一個循環(huán)的控制流，為可以拆分多個循環(huán)的控制流，或者將循環(huán)轉(zhuǎn)化成一個遞歸過程。這種方法最為復(fù)雜，研究的人員也非常多。
五、預(yù)防性混淆
這種混淆通常是針對一些專用的反編譯器而設(shè)計的，一般來說，這些技術(shù)利用反編譯器的弱點或者Bug來設(shè)計混淆方案。例如，有些反編譯器對于Return后面的指令不進(jìn)行反編譯，而有些混淆方案恰恰將代碼放在Return語句后面。這種混淆的有效性對于不同反編譯器的作用也不太相同的。一個好的混淆工具，通常會綜合使用這些混淆技術(shù)。
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