如何有效的防止Java程序被反编译和破解

由于Java字节码的抽象级别较高，因此它们较容易被反编译。下面介绍了几种常用的方法，用于保护Java字节码不被反编译。通常，这些方法不能够绝对防止程序被反编译，而是加大反编译的难度而已，因为这些方法都有自己的使用环境和弱点。

1.隔离Java程序

最简单的方法就是让用户不能够访问到Java Class程序，这种方法是最根本的方法，具体实现有多种方式。例如，开发人员可以将关键的Java Class放在服务器端，客户端通过访问服务器的相关接口来获得服务，而不是直接访问Class文件。这样黑客就没有办法反编译清则猜Class文件。目前，通过接口提供服务的标准和协议也越来越多，例如 HTTP、Web Service、RPC等。但是有很多应用都不适合这种保护方式，例如对于单机运行的程序就无法隔离Java程序。

2.对Class文件进行加密

为了防止Class文件被直接反编译，许多开发人员将一些关键的Class文件进行加密，例如对注册码、序列号管理相关的类等。在使用这些被加答型密的类之前，程序首先需要对这些类进行解密，而后再将这些类装载到JVM当中。这些类的解密可以由硬件完成，也可以使用软件完成。

在实现时，开发人员往往通过自定义ClassLoader类来完成加密类的装载(注意由于安全性的原因，Applet不能够支持自定义的ClassLoader)。自定义的ClassLoader首先找到加密的类，而后进行解密，最后将解密后的类装载到JVM当中。在这种保护方式中，自定义的ClassLoader是非常关键的类。由于它本身不是被加密的，因此它可能成为黑客最先攻击的目标。如果相关的解密密钥和算法被攻克，那么被加密的类也很容易被解密。

3.转换成本地代码

将程序转换成本地代码也是一种防止反编译的有效方法。因为本地代码往往难以被反编译。开发人员可以选择将整个应用程序转换成本地代码，也可以选择关键模块转换。如果仅仅转换关键部分模块，Java程序在使用这些模块时，需要使用JNI技术进行调用。当然，在使用这种技术保护Java程序的同时，也牺牲了Java的跨平台特性。对于不同的平台，我们需要维护不同版本的本地代码，这将加重软件支持和维护的工作。不过对于一些关键的模块，有时这种方案往往是必要的。为了保证这些本地代码不被修改和替代，通常需要对这些代码进行数字签名。在使用这些本地代码之前，往往需要对这些本地代码进行认证，确保这些代码没有被黑客更改。如果签名检查通过，则调用相关JNI方法。

4.代码混淆

代码混淆是对Class文件进行重新组织和处理，使得处理后的代码与处理前代码完成相同的功能(语义)。但是混淆后的代码很难被反编译，即反盯岩编译后得出的代码是非常难懂、晦涩的，因此反编译人员很难得出程序的真正语义。从理论上来说，黑客如果有足够的时间，被混淆的代码仍然可能被破解，甚至目前有些人正在研制反混淆的工具。但是从实际情况来看，由于混淆技术的多元化发展，混淆理论的成熟，经过混淆的Java代码还是能够很好地防止反编译。下面我们会详细介绍混淆技术，因为混淆是一种保护Java程序的重要技术。

我们都知道JAVA是一种解析型语言，这就决定JAVA文件编译后不是机器码，而是一个字节码文件，也就是CLASS文件。而这样的文件是存在规律的，经过反编译工具是可以还原回来的。例如Decafe、FrontEnd，YingJAD和Jode等等软件。下面是《Nokia中Short数组转换算法》

类中Main函数的ByteCode：0 ldc #162 invokestatic #185 astore_16 return其源代码是：short [] pixels = parseImage("/ef1s.png")

我们通过反编译工具是可以还原出以上源代码的。而通过简单的分析，我们也能自己梁穗写出源代码的。

第一行：ldc #16

ldc为虚拟机的指令，作用是：压入常量池的项，形式如下ldc index这个index就是上面的16，也就是在常量池中的有效索引，当我们去看常量池的时候，我们就会找到index为16的值为String_info，里面存了/ef1s.png.

所以这行的意思就是把/ef1s.pn作为一升庆个String存在常量池中，其有效索引为16。

第二行：2 invokestatic #18

invokestatic为虚拟机指令，作用是：调用类（static）方法，形式如下

invokestatic indexbyte1 indexbyte2

其中indexbyte1和indexbyte2必须是在常量池中的有效索引，而是指向的类型必须有Methodref标记，对类名,方法名和方法的描述符的引用。

所以当我们看常量池中索引为18的地方，我们就会得到以下信息：

Class Name : cp_info#1

Name Type : cp_info#19

1 和19都是常量池中的有效索引，值就是右边<中的值，再往下跟踪我就不多说了，有兴趣的朋友可以去JAVA虚拟机规范。

这里我简单介绍一下parseImage(Ljava/lang/String)[S 的意思。

这就是parseImage这个函数的运行，我们反过来看看parseImage的原型就明白了

short [] parseImage(String)

那么Ljava/lang/String就是说需要传入一个String对象，而为什么前面要有一个L呢，这是JAVA虚拟机用来表示这是一个Object。如果是基本类型，这里就不需要有L了。然后返回为short的一维数组，也就是对应的[S。是不是很有意思，S对应着Short类型，而“[”对应一维数组，那有些朋友要问了，两维呢，那就“[[”，呵呵，是不是很有意思。

好了，调用了函数，返回的值要保存下来吧橡笑卜。那么就是第三行要做的事情了。

加壳的全称应该是可执行程序资源压缩，是保护文件的常用手段。 加壳过的程序可以直接运行，但是不能查看源代码.要经过脱壳才可以查看源代码。

中文名：加壳

全称：可执行程序资源压缩

属于：保护文件的常用手段

可以：直接运行

概述

加壳的另一种常用的方式是在二进制的程序中植入一段代码，在运行的时候优先取得程序的控制权，做一些额外的工作。大多数病毒就是基于此原理。

加壳的程序经常想尽办法阻止外部程序或软件对加壳程序的反汇编分析或者动态分析，以达到它不可告人的目的。这种技术也常用来保护软件版权，防止被软件破解。

详细信息

概念

加壳：其实是利用特殊的算法，对EXE、DLL文件里的资源进行压缩、加密。类似WINZIP 的效果，只不过这个压缩之后的文件，可以独立运行，解压过程完全隐蔽，都在内存中完成。它们附加在原程序上通过Windows加载器载入内存后，先于原始程序执行，得孙慎物到控制权，执行过程中孝腊对原始程序进行解密、还原，还原完成后再把控制权交还给原始程序，执行原来的代码部分。加上外壳后，原始程序代码在磁盘文件中一般是以加密后的形式存在的，只在执行时在内存中还原，这样就可以比较有效地防止破解者对程序文件的非法修改，同时也可以防止程序被静态反编译。

解压原理

加壳工具在文件头里加了一段指令，告诉CPU，怎么才能解压自己。现在的CPU都很快，所以这个解压过程你看不出什么东西。软件一下子就打开了，只有你机器配置非常差，才会感觉到不加壳和加壳后的软件运行速度的差别。当你加壳时，其实就是给可执行的文件加上个外衣。用户执行的只是这个外壳程序。当你执行这个程序的时候这个壳就会把原来的程序在内存中解开，解开后，以后的就交给真正的程序。所以，这些的工作只是在内存中运行的，是不可以了解具体是怎么样在内存中运行的。通常说的对外壳加密，都是指很多网上免费或者非免费的软件，被一些专门的加壳程序加壳，基本上是对程序的压缩或者不压缩。因为有的时候程序会过大，需则液要压缩。但是大部分的程序是因为防止反跟踪，防止程序被人跟踪调试，防止算法程序不想被别人静态分析。加密代码和数据，保护你的程序数据的完整性。不被修改或者窥视你程序的内幕。

加“壳”虽然增加了CPU负担，但是减少了硬盘读写时间，实际应用时加“壳”以后程序运行速度更快（当然有的加“壳”以后会变慢，那是选择的加“壳”工具问题）。

一般软件都加“壳”这样不但可以保护自己的软件不被破解、修改还可以增加运行时启动速度。

加“壳”不等于木马，我们平时的绝大多数软件都加了自己的专用“壳”。

RAR和ZIP都是压缩软件，不是加“壳”工具，他们解压时是需要进行磁盘读写，“壳”的解压缩是直接在内存中进行的。用RAR或者ZIP压缩一个病毒你试试，解压缩时杀毒软件肯定会发现。而用加“壳”手段封装木马，能发现的杀毒软件就少得多。

木马加壳的原理很简单，在黑客营中提供的多数木马中，很多都是经过处理的，而这些处理就是所谓的加壳。当一个EXE的程序生成好后，很轻松的就可以利用诸如资源工具和反汇编工具对它进行修改，但如果程序员给EXE程序加一个壳的话，那么至少这个加了壳的EXE程序就不是那么好修改了，如果想修改就必须先脱壳。

分类

加壳工具通常分为压缩壳和加密壳两类。

压缩壳的特点是减小软件体积大小，加密保护不是重点。

加密壳种类比较多，不同的壳侧重点不同，一些壳单纯保护程序，另一些壳提供额外的功能，如提供注册机制、使用次数、时间限制等。

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