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Jocky

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一、前言

1.1 什么是Jocky?

   我们知道,Java是一种跨平台的编程语言,其源码(.java文件)被编译成与平台无关的字节码(.class文件),然后在运行期动态链接。 这样,编译后的类文件中将包含有符号表,从而使得Java程序很容易被反编译。相信每一个Java开发人员,都曾经用过诸如Jad之类的反编译器,对Java的class 文件进行反编译,从而观察程序的结构与实现细节。如此一来,对于那些需要严格进行知识产权保护的Java应用,如何有效的保护客户的商业投资, 是开发人员经常需要面对的问题。
   于是就出现了Java混淆编译器,它的作用是打乱class文件中的符号信息,从而使反向工程变得非常困难。
   Jocky就是这样一款优秀的Java混淆编译器。

1.2 为什么需要Jocky?

   目前业界有不少商业的甚或是开源的混淆编译器,但它们普遍存在一些这样或者那样的问题。一般而言,现有的混淆器都是对编译好的 class文件进行混淆,这样就需要编译和混淆两个步骤。而事实上,并不是所有的符号都需要混淆。如果你开发的是一个类库,或者某些类需要动态装载, 那些公共API(或者说:那些被publish出来的API)就必须保留符号不变,只有这样,别人才能使用你的类库。现有的混淆器提供了GUI或脚本的方式来对那些 需要保留的符号名称进行配置,但如果程序较大时,配置工作将变得很复杂,而程序一旦修改,配置工作又要重新进行。某些混淆器能够调整字节码的顺序, 使反编译更加困难,但笔者经历过混淆之后的程序运行出错的情况。
   而Jocky与其它混淆编译器最大的不同之处在于:它是直接从源码上做文章,也就是说编译过程本身就是一个混淆过程。

1.3 Jocky是如何工作的?

   Jocky混淆编译器是在Sun JDK中提供的Java编译器(javac)的基础上完成的,修改了其中的代码生成过程,对编译器生成的中间代码进行混淆, 最后再生成class文件,这样编译和混淆只需要一个步骤就可以完成。另外可以在源程序中插入 符号保留指令 来控制哪些符号需要保留,将混淆过程与开发过程 融合在一起,不需要单独的配置。

1.4 Jocky的作用

1.4.1代码混淆

   如前文所述,混淆编译是Jocky的首要用途。我们举一个最简单的例子,下面的SimpleBean是未经混淆的class文件通过Jad反编译以后获得的源文件:


public class SimpleBean implements Serializable {



private String name = "myname";



private List myList = null;



  public void SimpleBean() {

myList = new ArrayList(10);

}



  public void foo1() {

myList.add("name");

}



private void foo2() {

}



private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream
out)

throws IOException {



}



}
<未混淆的类文件反编译后的效果>


   下面是经Jocky混淆过的类文件,通过Jad反编译后产生的源文件:


public class SimpleBean implements Serializable {



private String _$2;



private List _$1;



  public SimpleBean() {

_$2 = "myname";

this ;

JVM INSTR new #4 <Class ArrayList>;

JVM INSTR dup ;

JVM INSTR swap ;

10;

ArrayList();

_$1;

}

  public void foo1() {

_$1.add("name");

}



private void _$1() {

}



private void writeObject(ObjectOutputStream
objectoutputstream){

throws IOException {

}

}
<Jocky混淆过的类文件反编译的效果>

 

1.4.2 支持将JDK 5.0的语法编译成能够在JDK 1.4上运行的类文件

   JDK 5.0在语法层面上有许多新增特色,能够为简化应用的开发带来一些便利。譬如Generics、Enhanced for Loop以及 Autoboxing/Unboxing等。但另人遗憾的是,倘若利用这些新的语法开发应用,就意味着不能够在JDK 1.4上运行,而JDK 1.4毕竟是目前最 为普及的VM版本。幸运是,Jocky的另一个特色就是:通过参数配置,能够把用JDK 5.0语法编写的应用编译成JDK 1.4上的类文件版本。我们可以把经过 Jocky编译的类文件以UltraEdit打开,可以发现在第8个字节上(类文件的major version)的数值是0x30,即十进制的48,这是JDK 1.4所能够 理解的类文件版本(JDK 5.0默认编译的类文件版本是49)。前提是:应用中不能够使用JDK 1.4中所没有的一些API。

二、Jocky的用法

2.1 常规用法

   使用Jocky非常简单,获得jocky.jar以后,只需要运行java -jar jocky.jar就可以启动Jocky混淆编译器,jocky的命令行参数和javac完全 相同,但增加了一个新的参数-scramble,它的用法如下:

    -scramble          混淆所有package private或private符号
    -scrambleall       混淆所有符号
    -scramble:<level>  混淆相应级别的符号
     其中<level>指定混淆级别,可以是以下几种级别:
    -scramble:none        不进行混淆
    -scramble:private     对所有private访问级别的元素进行混淆
    -scramble:package     对所有private或package private元素进行混淆
    -scramble:protected   对所有private, package private, protected元素进行混淆
    -scramble:public      对所有的元素都进行混淆
    -scramble:all         相当于-scramble:public
    如果使用-scramble不带级别参数,则相当于-scramble:package

2.2 Jocky for Ant

    近年来,Ant已经成为Java应用开发中打包工具的事实上的标准。在应用的开发过程中,我们往往都会有一个Ant脚本, 通过该脚本,能够对应用进行编译、打包、发布等一系列过程。因此,Jocky的最佳切入点便是对Ant的支持。
    在Ant中使用Jocky非常简单:

    1. 将lib\jocky-ant.jar copy至ANT_HOME\lib目录下。

    2. 在ant脚本中加入这样一行代码,以引入Jocky Task

       <taskdef resource ="jockytasks /">


    3. 设置Jocky的一些基本属性,包括: jocky.jar包的位置,以及混淆级别,如下所示:

       <jocky jar =" F:\Works2\Jocky\jocky1.0\lib\jocky.jar " enable ="true " level ="private /">


    4. 当设置jocky的enable属性为true时,此时,Ant脚本中的javac编译命令,便会被自动替换成Jocky编译器; 当设置enable属性为false时,javac编译命令将恢复成正常设置,示例脚本如下:

<project name ="jocky " default ="build ">
<!-- 引入Jocky Ant Task,要确保jocky-ant.jar位于ANT_HOME\lib目录下 -->
<taskdef resource ="jockytasks "> </taskdef>
<target name ="build ">
<!-- 设置jocky.jar的位置以及混淆级别,当enable为true时,javac task将被自动替换成Jocky混淆编译器 -->
<jocky jar =" F:\Works2\Jocky\jocky1.0\lib\jocky.jar " enable =" true " level =" private "> </jocky>
<!-- 下面的编译,将使用Jocky混淆编译器 -->
<javac destdir ="bin2 " debug ="on " source ="1.5 " target ="1.4 ">
<src path ="src "> </src>
</javac>
<!-- 当enable为false时,javac task将被恢复成正常设置, Jocky编译器不再起作用 -->
<jocky enable ="false "> </jocky>
<!-- 下面的编译,将使用正常的Javac编译器 -->
<javac destdir ="bin3 " debug ="on " target ="1.4 ">
<src path ="src "> </src>
</javac>
</target>
</project>
<Jocky的Ant脚本示例>


    注意: Jocky for Ant在Ant 1.6.5上开发,推荐使用该版本。

2.3 Jocky for Eclipse

    Jocky提供了Eclipse的插件,从而能够直接在Eclipse中使用Jocky。
    1. Jocky插件的安装:
    将Jocky插件安装至Eclipse中非常简单,只需要将eclipse/plugins/org.apusic.jocky_1.0.0目录 copy 至 Eclipse的 plugins目录即可。或者在Eclipse/links文件夹中,通过link方式指定Jocky的插件目录。

    2. 在Eclipse中使用Jocky:
    在Eclipse中使用Jocky也非常简单,任何一个Java工程,选中工程通过右键菜单,都可以出现Jocky的快捷菜单:

<Jocky在Eclipse中的右键菜单>

 

<Jocky在Eclipse中的属性设置>



    事实上,在Eclipse中使用Jocky时,Jocky也是首先针对所选工程生成Ant的Build文件(默认名称jocky_build.xml),然后再通过Ant完成混淆编译。

    以下是Jocky在Eclipse中自动生成的Ant Build 文件示例:

<project basedir =". " default ="build " name ="jocky.example.jocky ">
<property name ="jocky.jar " value ="f:\EclipseWTP1.0.8\workspace_jdk5_apusicstudio\org.apusic.jocky\jocky.jar "> </property>
<property name ="jocky.output.dir " value ="jocky "> </property>
<property name ="jocky.scramble.level " value ="package "> </property>
<property name ="target " value ="1.4 "> </property>
<path id ="project.classpath ">
<pathelement location ="bin "> </pathelement>
</path>
<target name ="init ">
<jocky jar ="${jocky.jar} " level ="${jocky.scramble.level} "> </jocky>
<mkdir dir ="${jocky.output.dir} "> </mkdir>
<mkdir dir ="${jocky.output.dir}/bin "> </mkdir>
</target>
<target name ="clean ">
<delete dir ="${jocky.output.dir}/bin "> </delete>
<delete dir ="${jocky.output.dir} "> </delete>
</target>
<target depends ="init " name ="build ">
<echo message ="${ant.project.name}: ${ant.file} "> </echo>
<jocky enable ="true "> </jocky>
<javac destdir ="${jocky.output.dir}/bin " target ="${target} ">
<src path ="src "> </src>
<classpath refid ="project.classpath "> </classpath>
</javac>
</target>
</project>
<Jocky在Eclipse中自动生成的Ant脚本示例>


注1:只支持Eclipse 3.1.1及以上版本。
注2:如果在Eclipse中找不到Jocky插件,请删除 Eclipse安装目录/configuration/org.eclipse.update 文件夹 (Maybe an eclipse bug?)。

2.4 如何使用符号保留指令

   除了在命令行用 -scramble 参数控制符号混淆级别外,还可以在源代码中使用符号保留指令来控制那些符号需要保留。 符号保留指令是一个Java文档注释指令,可以插入在类和类成员的文档注释中,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() {}

}
<使用preserved指令的示例>


   如果没有@preserve指令,则根据混淆级别及成员的访问级别来确定符号是否保留。
   对于类的符号保留指令可以附带一个保留级别参数,来控制类成员的符号保留,包括:

       @preserve            仅对类名进行保留,类成员的保留根据-scramble命令行参数决定
       @preserve public     保留所有public成员
       @preserve protected  保留所有public和protected成员
       @preserve package    保留所有public, protected, package private成员
       @preserve private    保留所有成员
       @preserve all        相当于@preserve private

   事实上,即便不加@preserve指令,Jocky对Java语言特有的一些private级别的方法不进行混淆,譬如, 在序列化时有特殊作用的writeObject及readObject方法等。但笔者强烈建议: 针对这些有特殊含义不能够被混淆的 private级别的方法或者字段,请以@preserve指令予以保护。

注1:建议通过IDE的JavaDoc设置,来辅助@preserve指令的书写。

三、Jocky的限制

   正如前文所说,Jocky是基于源代码的混淆编译器,因此,Jocky不支持分别编译,必须对所有的 源文件同时进行混淆编译。但事实上,倘若混淆级别控制在private级别上,该限制便不复存在。

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