最近試用了幾個Java混淆器(Java Obfuscator)，感覺沒有一個完全另人滿意的，於是想干脆自己寫一個得了。翻了幾頁Java虛擬機規范之後突發奇想，別的混淆器都是在編譯好的byte code上做文章，能不能從源碼直接編譯成經過混淆的class文件呢？就這樣花了一個多星期的時間寫了一個Java混淆編譯器(Java Obfuscator Compiler)。
Q: 什麼是混淆器？
A: 由於Java程序運行時是動態連接的，因此編譯成的目標文件中包含有符號表，使得Java程序很容易被反編譯，混淆器可以打亂class文件中的符號信息，使反向工程變得非常困難。
Q: 現有的混淆器有什麼問題？
A: 現有的混淆器都是對編譯好的class文件進行混淆，這樣就需要編譯和混淆兩個步驟。並不是所有的符號都需要混淆，如果你開發的是一個類庫，或者某些類需要動態裝載，那些公共API就必須保留符號不變，這樣別人才能使用你的類庫。現有的混淆器提供了GUI或腳本的方式來對那些需要保留的符號名稱進行配置，如果程序較大時配置工作變得很復雜，而程序一旦修改配置工作又要重新進行。某些混淆器能夠調整字節碼的順序，使反編譯更加困難，但我經歷過混淆之後的程序運行出錯的情況。
Q: Java混淆編譯器是如何工作的？
A: Java混淆編譯器是在Sun JDK中提供的Java編譯器(Javac)的基礎上完成的，修改了代碼生成過程，對編譯器生成的中間代碼進行混淆，最後再生成class文件，這樣編譯和混淆只需要一個步驟就可以完成。另外可以在源程序中插入符號保留指令來控制哪些符號需要保留，不需要單獨的配置。
Q: 如何安裝和運行JOC？
A: 下載joc.jar (http://www.apusic.com/product/cpsy.htm)，運行java -jar joc.jar就可以啟動Java混淆編譯器，joc的命令行參數和Javac完全相同，但增加了一個新的參數-Xobfuscate，它的用法如下：
-Xobfuscate:
其中指定混淆級別，可以是以下幾種級別：
-Xobfuscate:none 不進行混淆
-Xobfuscate:private 對所有private訪問級別的元素進行混淆
-Xobfuscate:package 對所有private或package private元素進行混淆
-Xobfuscate:protected 對所有private, package private, protected元素進行混淆
-Xobfuscate:public 對所有的元素都進行混淆
-Xobfuscate:all 相當於-Xobfuscate:public
如果使用-Xobfuscate不帶級別參數，則相當於-Xobfuscate:package
Q: 如何使用符號保留指令？
A: 除了在命令行用-Xobfuscate參數控制符號混淆級別外，還可以在源代碼中使用符號保留指令來控制那些符號需要保留，符號保留指令是一個Java文檔注釋指令，可以插入在類和類成員的文檔注釋中，例如：
/**
* This class should preserve.
* @preserve
*/
public class Foo {
/**
* You can specify which fIEld should be preserved.
* @preserve
*/
private int x;
/**
* This fIEld is not preserved.
*/
private int y;
/**
* You can also preserve methods.
* @preserve
*/
public void hello() {}
/**
* This method is not preserved.
*/
private void collect() {}
}
如果沒有@preserve指令，則根據混淆級別及成員的訪問級別來確定符號是否保留。
對於類的符號保留指令可以附帶一個保留級別參數，來控制類成員的符號保留，包括：
@preserve 僅對類名進行保留，類成員的保留根據-Xobfuscate命令行參數決定
@preserve public 保留所有public成員
@preserve protected 保留所有public和protected成員
@preserve package 保留所有public, protected, package private成員
@preserve private 保留所有成員
@preserve all 相當於@preserve private
Q: JOC有哪些限制？
A: 不支持分別編譯，必須對所有的源文件進行混淆編譯。
最後給出一個JOC混淆的效果：
源文件：
import Java.awt.event.*;
import Javax.swing.*;
public class AboutBox extends JDialog
{
public AboutBox()
{
initForm();
}
JPanel panel1 = new JPanel();
JButton button1 = new JButton();
JLabel jLabel2 = new JLabel();
JTextArea jTextArea1 = new JTextArea();
/**
* NOTE: The following code is required by the form designer.
* It can be modifIEd using the form editor. Do not
* modify it using the code editor.
*/
private void initForm()
{
this.setDefaultCloSEOperation( WindowConstants.DISPOSE_ON_CLOSE );
this.getContentPane().setLayout( new Java.awt.CardLayout());
this.setModal( true );
this.setResizable( false );
this.setTitle( "About..." );
panel1.setLayout( null );
button1.setText( "OK" );
button1.setBounds( 272, 168, 88, 24 );
panel1.add( button1 );
jLabel2.setText( "File System VIEwer for Swing 1.1.1" );
jLabel2.setVerticalAlignment( SwingConstants.TOP );
jLabel2.setBounds( 64, 32, 240, 56 );
panel1.add( jLabel2 );
jTextArea1.setFont( new Java.awt.Font( "Dialog", 0, 10 ));
jTextArea1.setLineWrap( true );
jTextArea1.setOpaque( false );
jTextArea1.setText( "This computer program is protected by copyright law." );
jTextArea1.setWrapStyleWord( true );
jTextArea1.setBounds( 8, 112, 256, 80 );
panel1.add( jTextArea1 );
this.getContentPane().add( panel1, "Card1" );
this.setSize( 376, 228 );
button1.addActionListener( new Java.awt.event.ActionListener(){
public void actionPerformed( Java.awt.event.ActionEvent ev ){
button1_actionPerformed( ev );
}});
}
private void button1_actionPerformed(ActionEvent ev)
{
this.dispose();
}
}
經Javac編譯後用JAD反編譯的結果：
import Java.awt.*;
import Java.awt.event.ActionEvent;
import Java.awt.event.ActionListener;
import Javax.swing.*;
import Javax.swing.text.JTextComponent;
public class AboutBox extends JDialog
{
JPanel panel1;
JButton button1;
JLabel jLabel2;
JTextArea jTextArea1;
public AboutBox()
{
panel1 = new JPanel();
button1 = new JButton();
jLabel2 = new JLabel();
jTextArea1 = new JTextArea();
initForm();
}
private void initForm()
{
setDefaultCloSEOperation(2);
getContentPane().setLayout(new CardLayout());
setModal(true);
setResizable(false);
setTitle("About...");
panel1.setLayout(null);
button1.setText("OK");
button1.setBounds(272, 168, 88, 24);
panel1.add(button1);
jLabel2.setText("File System VIEwer for Swing 1.1.1");
jLabel2.setVerticalAlignment(1);
jLabel2.setBounds(64, 32, 240, 56);
panel1.add(jLabel2);
jTextArea1.setFont(new Font("Dialog", 0, 10));
jTextArea1.setLineWrap(true);
jTextArea1.setOpaque(false);
jTextArea1.setText("This computer program is protected by copyright law.");
jTextArea1.setWrapStyleWord(true);
jTextArea1.setBounds(8, 112, 256, 80);
panel1.add(jTextArea1);
getContentPane().add(panel1, "Card1");
setSize(376, 228);
button1.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent actionevent)
{
button1_actionPerformed(actionevent);
}
});
}
private void button1_actionPerformed(ActionEvent actionevent)
{
dispose();
}
}
經JOC混淆編譯後用JAD反編譯的結果：
import Java.awt.*;
import Java.awt.event.ActionEvent;
import Java.awt.event.ActionListener;
import Javax.swing.*;
import Javax.swing.text.JTextComponent;
public class AboutBox extends JDialog
{
JPanel _$1;
JButton _$2;
JLabel _$3;
JTextArea _$4;
public AboutBox()
{
_$1 = new JPanel();
_$2 = new JButton();
_$3 = new JLabel();
_$4 = new JTextArea();
_$1();
}
private void _$1()
{
2;
this;
JVM INSTR swap ;
setDefaultCloSEOperation();
getContentPane().setLayout(new CardLayout());
true;
this;
JVM INSTR swap ;
setModal();
false;
this;
JVM INSTR swap ;
setResizable();
"About...";
this;
JVM INSTR swap ;
setTitle();
_$1.setLayout(null);
_$2.setText("OK");
_$2;
168;
272;
JVM INSTR swap ;
24;
88;
JVM INSTR swap ;
setBounds();
_$1.add(_$2);
_$3.setText("File System VIEwer for Swing 1.1.1");
_$3.setVerticalAlignment(1);
_$3;
32;
64;
JVM INSTR swap ;
56;
240;
JVM INSTR swap ;
setBounds();
_$1.add(_$3);
_$4;
JVM INSTR new #13 ;
JVM INSTR dup ;
0;
"Dialog";
JVM INSTR swap ;
10;
Font();
setFont();
_$4.setLineWrap(true);
_$4.setOpaque(false);
_$4.setText("This computer program is protected by copyright law.");
_$4.setWrapStyleWord(true);
_$4;
112;
8;
JVM INSTR swap ;
80;
256;
JVM INSTR swap ;
setBounds();
_$1.add(_$4);
getContentPane().add(_$1, "Card1");
376;
this;
JVM INSTR swap ;
228;
setSize();
_$2.addActionListener(new IIlIlIIIIlllIIII(this));
return;
}
private void _$1(ActionEvent actionevent)
{
dispose();
}
/*
static void Access$0(AboutBox aboutbox, ActionEvent actionevent)
{
actionevent;
aboutbox;
JVM INSTR swap ;
_$1();
return;
}
*/
// Unreferenced inner classes:
/* anonymous class */
final class IIlIlIIIIlllIIII
implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent actionevent)
{
AboutBox.Access$0(AboutBox.this, actionevent);
}
{
AboutBox.this;
this;
JVM INSTR swap ;
this$0;
}
}
}
