在Spring Boot中实现程序加密和禁止jadx反编译是一个复杂的问题。虽然无法完全禁止反编译,但可以通过一些技术手段来提高代码的安全性。
以下是一些可能的措施:
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使用混淆工具:使用Java代码混淆工具(如ProGuard或YGuard)可以对代码进行混淆,使其难以被理解和反编译。
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加密敏感信息:对于一些敏感信息(如数据库密码、API密钥等),可以将其加密或存储在安全的地方,避免明文存储在代码中。
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使用加密算法:对于一些关键代码或配置文件,可以使用加密算法进行加密,只有在程序运行时才进行解密。
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使用类加载器加密:可以自定义类加载器,在类加载时对字节码进行加密,然后在内存中解密并加载该类。
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使用防护工具:可以使用一些第三方的防护工具,如JShielder、DashO等,它们提供了一些额外的保护措施,如字符串加密、代码隐藏等。
需要注意的是,这些措施只能提高代码的安全性,并不能完全阻止反编译。攻击者仍然可能使用其他方法来尝试反编译你的代码。因此,除了加强代码的安全性外,还应该注意其他层面的安全措施,如网络传输加密、权限控制等。
最重要的是,保持代码的可读性和可维护性,遵循良好的编程实践,编写清晰、模块化的代码,以便于团队合作和后续维护。
背景
toB 的本地化 java 应用程序,通常是部署在客户机器上,为了保护知识产权,我们需要将核心代码(例如 Lience,Billing,Pay 等)进行加密或混淆,防止使用 jadx 等工具轻易反编译。同时,为了更深层的保护程序,也要防止三方依赖细节被窥探;
业界方案
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ProGuard
https://github.com/Guardsquare/proguard
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简介:开源社区有名的免费混淆工具,相较于字节码加密,对性能基本无影响;
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优势:打包阶段混淆字节码,各种变量方法名都变成了abcdefg 等等无意义的符号,字节码可被反编译,但几乎无法阅读,通常被 Android App 用来防止逆向;
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不足1:只能混淆部分代码,打包阶段较为耗时,对于三方包混淆,并没有什么好办法。
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不足2:混淆后的代码,会影响 arthas 工具的使用,导致排查问题变慢。
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不足3:配置比较复杂,曾经在我司 T 项目上用过,令人眼花缭乱。
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不足4:无法加密三方依赖所有信息;
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jar-protect
https://gitee.com/chejiangyi/jar-protect
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简介:一款国人开发的 springboot jar 加密工具;需要配合 javaagent 解密;
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优势:打包阶段使用 javassist 重写 class 文件;jadx 反编译后看到的都是空方法。反编译后只能看到类信息和方法签名,无法看到具体内容。
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不足1:使用 DES 方案,对于几百个三方 jar 的场景,加密手段过重,且加密后的不够完整;
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不足2:类文件放在一个目录(META-INF/.encode/),非常容易类冲突;
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不足3:无法加密三方依赖所有信息;
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GraalVM
https://javakk.com/tag/graalvm
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简介:Oracle GraalVM 提前将 Java 应用程序编译为独立的二进制文件。与在 Java 虚拟机 (JVM) 上运行的应用程序相比,这些二进制文件更小,启动速度提高了 100 倍,无需预热即可提供峰值性能,并且使用的内存和 CPU 更少, 并且无法反编译。
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不足:无法支持我司业务程序框架。
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core-lib/xjar
https://github.com/core-lib/xjar
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简介:国人开源的,基于 golang 的加密工具。使用 maven 插件加密,启动时 golang 解密;性能影响未知。
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优势:可对所有 class 文件加密。
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不足1:加密后 jar 文件体积翻倍;
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不足2:依赖 golang 编译,依赖 golang 启动;
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不足3:无法加密三方依赖所有信息;
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不足4:开源项目,3年未有新提交。
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思考:
我们的需求到底是什么?a:保护知识产权。具体手段为:
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对本司项目代码进行加密,使其无法被 jadx 工具轻易反编译,
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对本司三方依赖进行加密,使其无法窥探我司三方依赖细节;
但上面的几个项目,基本都是围绕着 class 加密(除了GraalVM),这无法实现我们的第二个需求。
方案
设计目标:
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将项目三方依赖 jar 进行加密,使其无法使用 jadx 反编译,但运行时会生成解密后的临时文件。
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将项目本身的 class 进行加密,使其无法使用 jadx 反编译运行时解密后的文件。
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加密策略要灵活,轻量,对启动速度,包体积,内存消耗,接口性能的影响要控制在 5% 以内;
设计方案:
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加密jar时,使用 maven 打包工具,repackage fat jar;将其内部 lib 目录的依赖进行加密;使 jadx 无法反编译;
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加密class时,对于核心业务代码,使用 javassist 工具将其重写,清空方法体,重置属性值;
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解密jar时,将指定目录的 加密包 解密 到指定目录,并将其放入 springboot classloader classpath 里。
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解密class时,agent 配合判断是否是加密 class,如果是,则寻找加密 class 文件,找到后解密,返回解密后的 classBytes。
逻辑如下:
注意点:
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javassist 重写方法体时,需要将 lib 里的所有代码都加入 classpool 的 classpath 里。
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javassist 加密后的类,需将其放入到当前 lib 的单独目录进行个例,防止类冲突。
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agent 解密要轻量,不能影响程序性能;
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三方包的加解密重新打包后,jar 顺序发生变化,较小可能会导致类冲突(比如 log4j)。需要在测试环境验证,如果存在冲突,则需要排包。
总结
通过以上方案,我们实现了一个极其轻量的 maven 加密,agent 解密插件。他能够将三方包彻底加密,使 jadx 等工具无法反编译 ,屏蔽我们的三方依赖细节,同时,该插件也可以加密我们的业务 class 代码,使 jadx 无法反编译运行时生成的代码,从而一定程度的保护我们的知识产权;
另外,私有的加密算法,在性能,体积,内存等方便的影响都控制在 5% 以内。
为了防止混淆后的代码影响 arthas 的使用和 bug patch 的应用,我们放弃了混淆方案,只能说是一种权衡与取舍吧。
从软件防破解的角度来理解,通常只能是加大破解的难度,铁了心想要破解的话,就算是 ProGuard 混淆,也无法解决。也许只能用 GraalVM,但不是每一个客户都会用这个。