运用加密技术保护java源代码.txt

含有许多JAVA的技巧！

   // 创建一个密匙工厂，然后用它把DESKeySpec对象转换成
   // 一个SecretKey对象
   SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance( "DES" );
   SecretKey key = keyFactory.generateSecret( dks );

   // Cipher对象实际完成解密操作
   Cipher cipher = Cipher.getInstance( "DES" );

   // 用密匙初始化Cipher对象
   cipher.init( Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr );

// 现在，获取数据并解密
   byte encryptedData[] = /* 获得经过加密的数据 */

   // 正式执行解密操作
   byte decryptedData[] = cipher.doFinal( encryptedData );

   // 进一步处理解密后的数据
   doSomething( decryptedData );


四、应用实例 
前面介绍了如何加密和解密数据。要部署一个经过加密的应用，步骤如下： 

步骤1：创建应用。我们的例子包含一个App主类，两个辅助类（分别称为Foo和Bar）。这个应用没有什么实际功用，但只要我们能够加密这个应用，加密其他应用也就不在话下。 
步骤2：生成一个安全密匙。在命令行，利用GenerateKey工具（参见GenerateKey.java）把密匙写入一个文件： % java GenerateKey key.data


步骤3：加密应用。在命令行，利用EncryptClasses工具（参见EncryptClasses.java）加密应用的类： % java EncryptClasses key.data App.class Foo.class Bar.class

该命令把每一个.class文件替换成它们各自的加密版本。 
步骤4：运行经过加密的应用。用户通过一个DecryptStart程序运行经过加密的应用。DecryptStart程序如Listing 6所示。 
【Listing 6：DecryptStart.java，启动被加密应用的程序】

import java.io.*;
import java.security.*;
import java.lang.reflect.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;

public class DecryptStart extends ClassLoader
{
// 这些对象在构造函数中设置，
// 以后loadClass()方法将利用它们解密类
private SecretKey key;
private Cipher cipher;

// 构造函数：设置解密所需要的对象
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
// 实例，它就是我们的定制ClassLoader。
// 设置好ClassLoader以后，我们用它装入应用实例，
// 最后，我们通过Java Reflection API调用应用实例的main方法
static public void main( String args[] ) throws Exception {
   String keyFilename = args[0];
   String appName = args[1];

    // 这些是传递给应用本身的参数
   String realArgs[] = new String[args.length-2];
   System.arraycopy( args, 2, realArgs, 0, args.length-2 );

   // 读取密匙
   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 );

   // 创建解密的ClassLoader
   DecryptStart dr = new DecryptStart( key );

   // 创建应用主类的一个实例
   // 通过ClassLoader装入它
   System.err.println( "[DecryptStart: loading "+appName+"]" );
   Class clasz = dr.loadClass( appName );

   // 最后，通过Reflection API调用应用实例
   // 的main()方法

   // 获取一个对main()的引用
   String proto[] = new String[1];
   Class mainArgs[] = { (new String[1]).getClass() };
   Method main = clasz.getMethod( "main", mainArgs );

   // 创建一个包含main()方法参数的数组
   Object argsArray[] = { realArgs };
   System.err.println( "[DecryptStart: running "+appName+".main()]" );

   // 调用main()
   main.invoke( null, argsArray );
}

public Class loadClass( String name, boolean resolve )
     throws ClassNotFoundException {
   try {
     // 我们要创建的Class对象
     Class clasz = null;

     // 必需的步骤1：如果类已经在系统缓冲之中
     // 我们不必再次装入它
     clasz = findLoadedClass( name );

if (clasz != null)
       return clasz;

     // 下面是定制部分
     try {
       // 读取经过加密的类文件
       byte classData[] = Util.readFile( name+".class" );

       if (classData != null) {
         // 解密...
         byte decryptedClassData[] = cipher.doFinal( classData );

         // ... 再把它转换成一个类
         clasz = defineClass( name, decryptedClassData,
           0, decryptedClassData.length );
         System.err.println( "[DecryptStart: decrypting class "+name+"]" );
       }
     } catch( FileNotFoundException fnfe ) {
     }

     // 必需的步骤2：如果上面没有成功
     // 我们尝试用默认的ClassLoader装入它
     if (clasz == null)
       clasz = findSystemClass( name );

     // 必需的步骤3：如有必要，则装入相关的类
     if (resolve && clasz != null)
       resolveClass( clasz );

     // 把类返回给调用者
     return clasz;
   } catch( IOException ie ) {
     throw new ClassNotFoundException( ie.toString()
);
   } catch( GeneralSecurityException gse ) {
     throw new ClassNotFoundException( gse.toString()
);
   }
}
}

对于未经加密的应用，正常执行方式如下： % java App arg0 arg1 arg2

对于经过加密的应用，则相应的运行方式为：% java DecryptStart key.data App arg0 arg1 arg2


DecryptStart有两个目的。一个DecryptStart的实例就是一个实施即时解密操作的定制ClassLoader；同时，DecryptStart还包含一个main过程，它创建解密器实例并用它装入和运行应用。示例应用App的代码包含在App.java、Foo.java和Bar.java内。Util.java是一个文件I/O工具，本文示例多处用到了它。完整的代码请从本文最后下载。

五、注意事项 
我们看到，要在不修改源代码的情况下加密一个Java应用是很容易的。不过，世上没有完全安全的系统。本文的加密方式提供了一定程度的源代码保护，但对某些攻击来说它是脆弱的。 

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。 

另外还要记住的是，大多数JVM本身并不安全。狡猾的黑客可能会修改JVM，从ClassLoader之外获取解密后的代码并保存到磁盘，从而绕过本文的加密技术。Java没有为此提供真正有效的补救措施。 

不过应该指出的是，所有这些可能的攻击都有一个前提，这就是攻击者可以得到密匙。如果没有密匙，应用的安全性就完全取决于加密算法的安全性。虽然这种保护代码的方法称不上十全十美，但它仍不失为一种保护知识产权和敏感用户数据的有效方案。 

参考资源 

在运行时刻更新功能模块。介绍了一个利用类库加载器ClassLoader 实现在运行时刻更新部分功能模块的Java程序，并将其与C/C++中实现同样功能的动态链接库方案进行了比较。 
Java 技巧 105：利用 JWhich 掌握类路径。展示一个简单的工具，它可以清楚地确定类装载器从类路径中载入了什么 Java 类。 
要了解更多的 Java 安全信息，请阅读 java.sun.com的 Java Security API 页。 
如何封锁您的（或打开别人的） Java 代码。Java 代码反编译和模糊处理的指南。 
使您的软件运行起来：摆弄数字。真正安全的软件需要精确的随机数生成器。 

下载本文代码：EncryptedJavaClass_code.zip

关于作者 
俞良松，软件工程师，独立顾问和自由撰稿人。最初从事PB和Oracle开发，现主要兴趣在于Internet开发。您可以通过 [e-mail] 和我联系。

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