Java后端代码混淆应用实践

简介: # 前言 前端代码因为需要直接传输到客户端执行,因此代码混淆技术较早的开始发展,当前比较成熟。后端代码长期以来混淆的需求并不突出,然而随着Java代码需要被客户接触到,并不放在公司完全受控的环境,如以apk形式在用户手机上或以应用形式在专有云中,因此后端代码混淆提到了日程中。 # 选型 成熟的Java混淆工具很多,如下表: | 名称 | 授权

前言

前端代码因为需要直接传输到客户端执行,因此代码混淆技术较早的开始发展,当前比较成熟。后端代码长期以来混淆的需求并不突出,然而随着Java代码需要被客户接触到,并不放在公司完全受控的环境,如以apk形式在用户手机上或以应用形式在专有云中,因此后端代码混淆提到了日程中。

选型

成熟的Java混淆工具很多,如下表:

名称 授权 主页
yGuard LGPL http://www.yworks.com/products/yguard
ProGuard GPLv2 https://www.guardsquare.com/en/proguard
Facebook ProGuard分支 GPLv2 https://github.com/facebook/proguard
DashO Commercial https://www.preemptive.com/products/dasho
Allatori Commercial http://www.allatori.com
Stringer Commercial https://jfxstore.com
Java Antidecompiler Commercial http://www.bisguard.com/help/java/
Zelix KlassMaster Commercial http://www.zelix.com

也有不少工具因为长期未更新直接不在考虑范围内,如Jode(LGPL、最后更新:2002年)、JavaGuard(LGPLv2,最后更新:2002年)、jarg(开源,最后更新:2003年)。

一般初步学习适用从开源免费的软件开始,那么我们就从yGuard和ProGuard两者来比较,首先看Google搜索:

image.png

很显然ProGuard更加活跃。从混淆情况看,既然是混淆工具,混淆上差别不大,yGuard基于Ant Task,因此在maven中需要maven-antrun-plugins来支持,并且需要写ant task脚本。ProGuard有proguard-maven-plugin + 配置文件的形式,更加方便。同时ProGuard有Facebook ProGuard的Folk版本,和DexGuard商业版本两个较活跃的衍生版本,支持整个生态良好发展。因此我们选择ProGuard。

ProGuard快速上手

配置

因为我们的应用主要是面向专有云的Java EE应用,因此这里不考虑安卓apk什么事了。复杂的JavaEE应用一般是多module的,可能涉及不同module的jar包依赖、各种写着类名的配置文件,但用到反射的情况并不多,主要是某些AOP、hack之类的。因此需要小心的混淆,了解混淆的每一个配置及可能带来的副作用。这里我们仅仅对代码进行适度的混淆,示例中并没有考虑应用中的反射,但一般场景下已经足够。

假设应用名称是$APP_NAME,应用名称与IDE里项目名称相同,项目下有一些子模块(Module),名叫module-1、module-2……,应用代码都属于com.company.appname包下。我们首先创建配置文件在$APP_NAMEtoolsproguardproguard.conf(单独抽到配置文件里,比写到pom.xml里更易读),目录结构大致如下:

$APP_NAME
 ├module-1
 │  └pom.xml
 ├module-2
 │  └pom.xml
 ├tools
 │  └proguard
 │      └proguard.conf
 └pom.xml

配置文件proguard.conf内容如下:

# 忽略警告 
-ignorewarnings
#打印处理信息,失败时会打印堆栈信息
-verbose

# 保持目录结构 
-keepdirectories
#不能混淆泛型、抛出的异常、注解默认值、原始行号等
-keepattributes Signature,Exceptions,*Annotation*,InnerClasses,Deprecated,EnclosingMethod
# 对于包名、类名不进行混淆
-keeppackagenames com.company.appname.**

# 保留public、protected方法不被混淆
-keep public class * { 
      public protected *; 
}
# 保留注解不被混淆
-keep public @interface * {
    ** default (*);
}

# 保留枚举类不被混淆
-keepclassmembers enum * {
    public static **[] values();
    public static ** valueOf(java.lang.String);
}

# 保持依赖注入不被混淆
-keepclassmembers class * {
    @org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired *;
    @javax.annotation.Resource *;
}

# 保持RMI调用不被混淆
-keep class * implements java.rmi.Remote { 
    <init>(java.rmi.activation.ActivationID, java.rmi.MarshalledObject); 
}

# 保留JavaBean不被混淆
-keepclassmembers class * implements java.io.Serializable { 
    static final long serialVersionUID; 
    private static final java.io.ObjectStreamField[] serialPersistentFields; 
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream); 
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream); 
    java.lang.Object writeReplace(); 
    java.lang.Object readResolve(); 
}

# 避免类名被标记为final
-optimizations !class/marking/final

然后在$APP_NAME/pom.xml中加入对proguard-maven-plugin的定义,避免每个module里都把公共的代码写一遍:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project ...>
    ....
    <build>
        ....
        <pluginManagement>
            <plugins>
                ....
                <plugin>
                    <groupId>com.github.wvengen</groupId>
                    <artifactId>proguard-maven-plugin</artifactId>
                    <version>2.0.14</version>
                    <dependencies>
                        <dependency>
                            <groupId>net.sf.proguard</groupId>
                            <artifactId>proguard-base</artifactId>
                            <version>5.3.3</version>
                            <scope>runtime</scope>
                        </dependency>
                    </dependencies>
                    <executions>
                        <execution>
                            <phase>package</phase>
                            <goals>
                                <goal>proguard</goal>
                            </goals>
                        </execution>
                    </executions>
                    <configuration>
                        <obfuscate>true</obfuscate>
                        <proguardInclude>../tools/proguard/proguard.conf</proguardInclude>
                    </configuration>
                </plugin>
                ....
            </plugins>
        </pluginManagement>
        ....
    </build>
    ....
</project>

同时在每一个module的pom.xml文件里,加入对proguard-maven-plugin的引用:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project ...>
    ....
    <build>
        ....
        <plugins>
            ....
            <plugin>
                <groupId>com.github.wvengen</groupId>
                <artifactId>proguard-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
            ....
        </plugins>
        ....
    </build>
    ....
</project>

配置文件、pom.xml文件配完,后续开发、打包、上发布系统就和普通的应用没有任何区别了,maven打包完的$filename.jar所在目录下有一个同名的$filename.jar.original包是未经混淆的包。

混淆效果

image.png
根据前一节中的配置进行混淆,可以看到源文件行号已经无法还原,普通成员变量、本地变量的变量名已经替换成无意义名字,代码结构有很细微的变化不影响结果。经过混淆和优化后,比原始的class文件小了大致23%。

更多要说

不同类型的应用需要不同对待

对于不被其他应用代码依赖的应用和需要发布为二方包被别的应用依赖的应用,配置可能不同。二方包里的类名、方法名不可混淆,同时可以通过混淆阻止其他应用通过反射来进行不安全的调用,当然对公共数据结构里的方法不可混淆。对于直接发布到服务器上最终使用的应用,类名、变量名,甚至配置文件都可以进行混淆,对于需要被反射的一些类,方法名甚至类名不能被混淆,如装配时By name和By Type就有很大区别。

书写代码时需要考虑混淆后是否影响运行

比如JavaBean混淆后,类成员变量的名称可以变掉,方法名不变。这时候如果成员变量有注解类似于@JsonIgnore@JSONField(serialize=XX)可能会失效,正确的应该把这些注解写到Setter方法上。

需要考虑Debug的便利性

混淆可以优化代码,去除字节码中关联的行号信息,这时候如果出错,日志会相对难调试。这个是双刃剑,要么接受混淆,要么通过控制参数保留行号信息。

扩展阅读

Protect Your Java Code — Through Obfuscators And Beyond
Tips for using ProGuard with Spring framework
ProGuard Examples
ProGuard Usage
proguard-maven-plugin

目录
相关文章
|
5天前
|
Java
在 Java 中捕获和处理自定义异常的代码示例
本文提供了一个 Java 代码示例,展示了如何捕获和处理自定义异常。通过创建自定义异常类并使用 try-catch 语句,可以更灵活地处理程序中的错误情况。
|
12天前
|
设计模式 安全 Java
Java编程中的单例模式:理解与实践
【10月更文挑战第31天】在Java的世界里,单例模式是一种优雅的解决方案,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。本文将深入探讨单例模式的实现方式、使用场景及其优缺点,同时提供代码示例以加深理解。无论你是Java新手还是有经验的开发者,掌握单例模式都将是你技能库中的宝贵财富。
18 2
|
7天前
|
JSON Java Apache
非常实用的Http应用框架,杜绝Java Http 接口对接繁琐编程
UniHttp 是一个声明式的 HTTP 接口对接框架,帮助开发者快速对接第三方 HTTP 接口。通过 @HttpApi 注解定义接口,使用 @GetHttpInterface 和 @PostHttpInterface 等注解配置请求方法和参数。支持自定义代理逻辑、全局请求参数、错误处理和连接池配置,提高代码的内聚性和可读性。
|
16天前
|
人工智能 前端开发 Java
基于开源框架Spring AI Alibaba快速构建Java应用
本文旨在帮助开发者快速掌握并应用 Spring AI Alibaba,提升基于 Java 的大模型应用开发效率和安全性。
基于开源框架Spring AI Alibaba快速构建Java应用
|
8天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程的艺术:从基础到实践####
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念、应用场景及其实现方式,旨在帮助开发者理解并掌握多线程编程的基本技能。文章首先概述了多线程的重要性和常见挑战,随后详细介绍了Java中创建和管理线程的两种主要方式:继承Thread类与实现Runnable接口。通过实例代码,本文展示了如何正确启动、运行及同步线程,以及如何处理线程间的通信与协作问题。最后,文章总结了多线程编程的最佳实践,为读者在实际项目中应用多线程技术提供了宝贵的参考。 ####
|
5天前
|
监控 安全 Java
Java中的多线程编程:从入门到实践####
本文将深入浅出地探讨Java多线程编程的核心概念、应用场景及实践技巧。不同于传统的摘要形式,本文将以一个简短的代码示例作为开篇,直接展示多线程的魅力,随后再详细解析其背后的原理与实现方式,旨在帮助读者快速理解并掌握Java多线程编程的基本技能。 ```java // 简单的多线程示例:创建两个线程,分别打印不同的消息 public class SimpleMultithreading { public static void main(String[] args) { Thread thread1 = new Thread(() -> System.out.prin
|
9天前
|
SQL Java 数据库连接
从理论到实践:Hibernate与JPA在Java项目中的实际应用
本文介绍了Java持久层框架Hibernate和JPA的基本概念及其在具体项目中的应用。通过一个在线书店系统的实例,展示了如何使用@Entity注解定义实体类、通过Spring Data JPA定义仓库接口、在服务层调用方法进行数据库操作,以及使用JPQL编写自定义查询和管理事务。这些技术不仅简化了数据库操作,还显著提升了开发效率。
21 3
|
8天前
|
Java UED
Java中的多线程编程基础与实践
【10月更文挑战第35天】在Java的世界中,多线程是提升应用性能和响应性的利器。本文将深入浅出地介绍如何在Java中创建和管理线程,以及如何利用同步机制确保数据一致性。我们将从简单的“Hello, World!”线程示例出发,逐步探索线程池的高效使用,并讨论常见的多线程问题。无论你是Java新手还是希望深化理解,这篇文章都将为你打开多线程的大门。
|
15天前
|
jenkins Java 测试技术
如何使用 Jenkins 自动发布 Java 代码,通过一个电商公司后端服务的实际案例详细说明
本文介绍了如何使用 Jenkins 自动发布 Java 代码,通过一个电商公司后端服务的实际案例,详细说明了从 Jenkins 安装配置到自动构建、测试和部署的全流程。文中还提供了一个 Jenkinsfile 示例,并分享了实践经验,强调了版本控制、自动化测试等关键点的重要性。
48 3
|
14天前
|
Java 程序员 数据库连接
Java中的异常处理:理解与实践
【10月更文挑战第29天】在Java编程的世界里,异常像是不请自来的客人,它们可能在任何时候闯入我们的程序宴会。了解如何妥善处理这些意外访客,不仅能够保持我们程序的优雅和稳健,还能确保它不会因为一个小小的失误而全盘崩溃。本文将通过浅显易懂的方式,带领读者深入异常处理的核心概念,并通过实际示例展现如何在Java代码中实现有效的异常管理策略。