[發明專利]一種保護JAVA可執行程序的方法及設備

有效

• 申請號: 201310284248.0
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103413073A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京深思數盾科技有限公司
• 主分類號: G06F21/14
• 分類號: G06F21/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及軟件保護領域，特別涉及一種保護JAVA可執行程序的方法及設備。

背景技術

JAVA軟件一般由一些資源文件和JAVA可執行文件（單獨的.class文件或者包裝在.jar或.war包中的.class文件）組成。JAVA可執行文件是能被JAVA虛擬機執行的二進制文件，其代碼是與平臺無關的，格式遵循JAVA虛擬機規范，很容易被一些反編譯分析工具還原為JAVA源代碼，導致軟件的邏輯和流程被泄露和竊取。

在JAVA語言中，類對象的方法函數有兩種類型：普通方法和本地方法。普通方法是由JAVA語言編寫編譯成JAVA指令代碼，運行時由JAVA虛擬機（JAVA?Virtual?Machine，JVM）執行；另一類本地方法（Native?Method），它是通過JNI（JAVA?Native?Interface，JAVA本地調用）的接口訪問外部的運行在本地操作系統的庫。JNI實現了JAVA程序和外部庫之間的相互調用，通常用來為JAVA程序提供非JAVA語言實現的功能。

軟件由一個或多個JAVA可執行文件（如.jar、.war或者.class）和一個或者多個本地動態鏈接庫文件（如.dll或者.so等格式）組成。JAVA中的可執行文件中的代碼會調用動態鏈接庫中導出接口（interface），實現特定的功能。類（class）是JAVA的基本概念，.jar文件中包括多個.class文件（jar包和war包等都是由若干.class文件和資源文件組成），對其不再進行詳細描述。

目前常見的JAVA軟件保護手段是對.class文件中的JVM（JAVA?Virtual?Machine?JAVA，虛擬機）代碼進行混淆處理，或借助于自定義的Class?Loader,將.class文件加密存儲，加載到JVM時才解密。前者是在JVM指令的層面進行處理，受到JVM規范的限制，且自動化算法的效果還不夠理想（常見的自動化算法包括名稱和符號混淆，但是不易自動實現復雜的流程和類關系）；而后者在JVM加載.class文件后，內存中就有原始的.class代碼，容易受到內存DUMP（即，將JVM運行時進程內存中的內容進行“快照”并保存到文件）的攻擊。

發明內容

為了防止JAVA軟件的代碼和邏輯被逆向和破解，本發明提供了一種保護JAVA可執行程序的方法及設備。首先創建一個本地動態鏈接庫文件，枚舉受保護JAVA軟件中的.class文件，分析該.class文件中的JVM代碼，隨機抽取JVM代碼中的部分代碼片段，在所抽取的部分代碼片段的原位置處替換為對native方法（即，本地方法）的調用，在本地動態鏈接庫中生成導出函數，實現所述被抽取出的部分代碼片段的功能。通過本發明提供的方法，可以提高軟件的安全強度。

本發明不僅適用于windows平臺，也適用于其他使用動態庫機制的操作系統。

一種保護JAVA可執行程序的方法，具體步驟包括：

1.?創建一個本地動態連接庫文件；

2.?枚舉受保護的JAVA軟件中的.class文件；

3.?分析該.class文件中的JVM代碼，隨機選取代碼片段；

4.?將選中的代碼片段從.class文件中抽去，原位置替換為對native方法的調用；

5.?在步驟1中的本地動態鏈接庫中，生成一個導出函數，函數名稱與步驟4中的native方法對應，逐條模擬代碼片段中的指令，實現步驟4中抽取出的代碼片段的功能。

6.?回到步驟2，繼續枚舉，直至結束。

根據本發明的一個方面，所述步驟1中的本地動態鏈接庫文件名稱是隨機的。

根據本發明的一個方面，所述步驟3中為便于自動化實現，抽取代碼片段遵循單入單出和堆棧平衡原則。所述單入單出和堆棧平衡原則，是指執行流程只能從所述代碼片段開頭處進入這段代碼，無法從所述代碼片段外跳轉到所述代碼片段中間，并且只能從所述代碼片段結尾處離開這段代碼，無法從所述代碼片段中跳轉到代碼片段外；所述代碼片段中的基本運算是完整的，進出所述代碼片段時不涉及JVM堆棧中的臨時變量。這兩個原則都可以通過靜態分析JVM指令實現。

根據本發明的一個方面，步驟4中native方法名稱是隨機的。

根據本發明的一個方面，步驟5中逐條模擬代碼片段中的指令包括對訪問類、對象等指令使用JNI（JAVA?Native?Interface?JAVA本地調用）模擬；算術和控制轉移使用本地代碼模擬。

一種保護JAVA可執行程序的裝置，具體包括：