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二、利用加密算法DES实现java代码加密
传统的C/C++自动带有保护机制,但java不同,只要使用反编译工具,代码很容易被暴露,这里需要了解的就是Java的ClassLoader对象。
Java运行时装入字节码的机制隐含地意味着可以对字节码进行修改。JVM每次装入类文件时都需要一个称为ClassLoader的对象,这个对象负责把新的类装入正在运行的JVM。JVM给ClassLoader一个包含了待装入类(比如java.lang.Object)名字的字符串,然后由ClassLoader负责找到类文件,装入原始数据,并把它转换成一个Class对象。可以通过定制ClassLoader,在类文件执行之前修改它。在这里,它的用途是在类文件装入之时进行解密,因此可以看成是一种即时解密器。由于解密后的字节码文件永远不会保存到文件系统,所以窃密者很难得到解密后的代码。
创建定制ClassLoader对象:只需先获得原始数据,接着就可以进行包含解密在内的任何转换。这里我们可以自己实现loadClass。
制定类装入器:
每一个运行着的JVM已经拥有一个ClassLoader。这个默认的ClassLoader根据CLASSPATH环境变量的值,在本地文件系统中寻找合适的字节码文件。
首先创建一个定制ClassLoader类的实例,然后显式地要求它装入另外一个类。这就强制JVM把该类以及所有它所需要的类关联到定制的ClassLoader。
step1:生成一个安全秘钥。
在加密或解密任何数据之前需要有一个密匙。密匙是随同被加密的应用一起发布的一小段数据。生成过后的秘钥为key.data。
Util.java:- import java.io.*;
- public class Util
- {
- // 把文件读入byte数组
- static public byte[] readFile(String filename) throws IOException {
- File file = new File(filename);
- long len = file.length();
- byte data[] = new byte[(int)len];
- FileInputStream fin = new FileInputStream(file);
- int r = fin.read(data);
- if (r != len)
- throw new IOException("Only read "+r+" of "+len+" for "+file);
- fin.close();
- return data;
- }
- // 把byte数组写出到文件
- static public void writeFile(String filename, byte data[]) throws IOException {
- FileOutputStream fout = new FileOutputStream(filename);
- fout.write(data);
- fout.close();
- }
- }
GenerateKey.java:
- import java.security.SecureRandom;
- import javax.crypto.KeyGenerator;
- import javax.crypto.SecretKey;
- public class GenerateKey
- {
- static public void main(String args[]) throws Exception {
- String keyFilename = args[0];
- String algorithm = "DES";
- // 生成密匙
- SecureRandom sr = new SecureRandom();
- KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
- kg.init(sr);
- SecretKey key = kg.generateKey();
- // 把密匙数据保存到文件
- Util.writeFile(keyFilename, key.getEncoded());
- }
- }
step2:加密待加密的.class文件。
得到密匙之后,接下来就可以用它加密数据。除了解密的ClassLoader之外,一般还要有一个加密待发布应用的独立程序:
EncryptClasses.java:
- import java.security.*;
- import javax.crypto.*;
- import javax.crypto.spec.*;
- public class EncryptClasses
- {
- static public void main(String args[]) throws Exception {
- String keyFilename = args[0];
- String algorithm = "DES";
- // 生成密匙
- SecureRandom sr = new SecureRandom();
- byte rawKey[] = Util.readFile(keyFilename);
- DESKeySpec dks = new DESKeySpec(rawKey);
- SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance( algorithm );
- SecretKey key = keyFactory.generateSecret(dks);
- // 创建用于实际加密操作的Cipher对象
- Cipher ecipher = Cipher.getInstance(algorithm);
- ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);
- // 加密命令行中指定的每一个类
- for (int i=1; i<args.length; ++i) {
- String filename = args[i];
- byte classData[] = Util.readFile(filename); //读入类文件
- byte encryptedClassData[] = ecipher.doFinal(classData); //加密
- Util.writeFile(filename, encryptedClassData); // 保存加密后的内容
- System.out.println("Encrypted "+filename);
- }
- }
- }
step3:加密待加密的.class文件。
编译之后用命令行启动程序,下面是源码:
DecryptStart.java:
- 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:在这里读入密匙,创建DecryptStart的实例,它就是定制ClassLoader。
- // 设置好ClassLoader以后,用它装入应用实例,
- // 最后,通过Java Reflection API调用应用实例的main方法
- public static void main(String args[]) throws Exception {
- String keyFilename = args[0];
- String appName = args[1];
- // 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");