1-1-3-5-16 编译、反编译、反反编译 (翔威国际 蔡学镛)

文选流氓

发信人: Unxin (空), 信区: Java      
标  题: 编译、反编译、反反编译  (翔威国际 蔡学镛)
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Aug 16 13:29:01 2002)

「盗版」的行为，天天都在我们的周遭上演，所以今年五月由BSA（商业
软件联盟）和“法务部”发起的「反盗版」活动，着实让大家风声鹤唳了好一
阵子。但是，即使在这样诡谲的气氛之下，由大专院校学生为主的「反反
盗版」活动，到也振振有词，轰轰烈烈地攻占媒体版面。有「盗版」，就
有「反盗版」；有「反盗版」，就有「反反盗版」，这个世界就是这么一
回事。
同样的道理，有「编译」（compile），就有「反编译」（decompile）；
有「反编译」，就有「反反编译」。对于Java和.NET这种虚拟机器的中间
码来说，尤其明显。
Java程序编译后的结果是Java Bytecode，而.NET编译后的结果是CIL（Common
Intermediate Language），两者都具有下列的特性：

-同为堆栈式（stack-based）指令集。
-同为高阶对象导向机器语言
-和平台无关
-Code Validation
-Symbolic Link
上述任何一点特色，都可以让程序变得更容易反编译，全部五点结合起来更
是不得了。所以要反编译Java和.NET可以说是相当容易的。网络上就到处流
传着Java的反编译器（decompiler），可以把编译后的档案反推出原始码，
相信不久之后.NET也会遇到一样的问题。（至少，喜欢搞破坏的我就正尝试
着写一个.NET decompiler。）
试想，如果你将辛辛苦苦开发出来的Java和.NET程序交给别人（蔡学镛？），
他只要透过反编译器，就可以推出原始码，你的智慧财产很可能会受到侵犯。
想要保护自己，你必须在Java或.NET软件出货前，进行反反编译，这个动作
通常称为混淆（obfuscate）。被混淆过的程序代码，依然遵照原来的档案格式
和指令集，所以依然可以执行，执行结果也和混淆前一样。只是被混淆过的
程序代码变得更乱，更不容易被反编译成功。
有的Java开发工具（例如JBuilder）有内附混淆器（obfuscator），或者你
也可以购买功能更强大的混淆器。这些商业的混淆器通常只做三件事：
-将每一个method内部用更乱的方式组织。
-将Java Constant Pool，或.NET metadata内可以消除的Symbolic Data消除
（例如private method的名字）。
-将debug信息（例如Java的LocalVariableTable与LineNumberTable）全部删除。
Obfuscator的作用如果只是如同上述一般，只有method局部的作用，效果不大。
欲大幅度地增加反编译的难度，必须搭配下列的方式：
-Class内的混淆：将class内的method互相混淆。
-Class之间的混淆：将class之间的关系混淆，例如将父类别和子类别合并或拆解等。
有一些学术论文有对上述两点做出研究，但成效仍然不大，而且必须手动调整，
无法由软件自动处理。这方面值得大家投入更深入的研究。
混淆过的程序会遇到下面的问题：
-通常效率会变差
-可能无法执行。我欲过这样的情况，有可能是混淆器的错，也有可能是JVM的错。
如果进行「Class之间的混淆」，稍有不慎，就很可能会无法执行。例如：Java
程序中如果有用到instanceof，或者C#程序中有用到is，就要很小心的进行
「Class之间的混淆」，否则后果不堪设想。
混淆的目的有两个层次：
1.
让程序无法被自动反编译：例如做出一些特殊的跳跃（goto），让程序区块
（block）的关系无法被找出特定的pattern。
2.
让程序就算被反编译成功，也不容易被程序员阅读理解：想办法加入一些不
易被识破的程序代码来欺骗程序员。
Obfuscator不是万灵丹，如果遇上了一个精通obfuscating技术的人，佐以
profiling工具，原始码还是会落入他的手中。所以，使用obfuscator时，
你必须有这样的心理准备：「防君子，不妨小人；防笨蛋，不防聪明人」。
尽可能将软件放在server改为提供service，而不将软件卖到客户手上，这
才是上策。