CN103902859A - 基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统 - Google Patents

基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统。本发明方法主要利用JNI机制，通过修改类标志信息为native，改变类调用，在动态链接库中自定义nativeFunc；将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；最终输出替换后的待保护程序。发明还相应的提供了对应系统结构。通过本发明的方法，能够将函数的调用隐藏在编译为二进制机器指令的动态链接库文件中，从而大大增加了对其逆向的难度。

Description

基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统
技术领域
本发明涉及移动终端应用安全领域，特别涉及一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统。
背景技术
随着Android移动终端平台的日益发展，第三方应用程序的数量呈现出爆炸式增长的趋势，移动平台开发者开发了各式各样的第三方应用程序，其中不乏娱乐、游戏、社交及各种工具等类型。由于Android系统下应用程序主要使用JAVA语言开发，并采用ZIP格式打包成APK文件进行发布，所以很容易通过反编译工具对其逆向分析，并对其盗版和重打包。非法开发者利用dex2jar和JD-GUI、JAD等反编译工具能方便的还原第三方应用的JAVA代码，并对其代码流程，及其函数调用等过程进行逆向分析，能够很清晰的分析出其代码间的调用关系。
发明内容
本发明提供了一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统，解决了程序中函数调用易于被逆向发现的问题，将函数调用隐藏在编译为二进制机器指令的动态链接库文件中，从而增加了代码的安全性。
本发明主要利用JAVA中的JAVA本地调用机制，实现对JAVA类方法的hook技术，并应用于应用程序，实现对其代码流程的隐藏和保护。JAVA本地调用机制使JAVA能够与其他语言编写的代码进行交互。因此使得JAVA程序可以调用本地其他语言编写的代码，而如果想将一个方法做为一个本地方法的话，那么必须声明该方法为native的，因此我们基于上述原理，则能够实现对程序中函数调用的隐藏。
本发明提供一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法，包括：
待保护程序预处理，对待保护程序进行代码结构分析，获得待保护程序中存在的代码调用；所述待保护程序为源代码或打包的APK文件；
指定要保护的代码调用，并提取类方法的调用关系；
将accessFlags指定的标志信息更改为native本地方法；
在动态链接库中自定义nativeFunc；
将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；
将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；
输出替换后的待保护程序。
所述的方法中，还包括：自定义加载器，将实现的类由自定义类加载器托管。
所述的方法中，在输出替换后的待保护程序前，还包括：对自定义的nativeFunc及字符串信息加密。
一种基于JAVA下hook技术的代码保护系统，包括：
预处理模块，对待保护程序进行代码结构分析，获得待保护程序中存在的代码调用；所述待保护程序为源代码或打包的APK文件；
信息提取模块，用于指定要保护的代码调用，并提取类方法的调用关系；
标识信息更改模块，将accessFlags指定的标志信息更改为native本地方法；
替换模块，用于在动态链接库中自定义nativeFunc；将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；
将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；
输出模块，用于输出替换后的待保护程序。
所述的系统中，还包括：自定义加载器，将实现的类由自定义类加载器托管。
所述的系统中，在输出替换后的待保护程序前，还包括：对自定义的nativeFunc及字符串信息加密。
本发明方法优势在于，当Dalvik虚拟机在解析执行一个类方法的时候，如果发现方法的标志信息为一个native函数，则会以JNI的方式执行相关的函数代码。本发明利用了这个特性，通过修改类方法的标志信息，让Dalvik虚拟机以JNI的方式执行指定的方法，从而改变JAVA类方法的调用流程。这样在反编译后，无法很容易分析出代码的调用流程，增强了对应用功能的代码流程保护。
本发明提供一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统。本发明方法主要利用JNI机制，通过修改类标志信息为native，改变类调用，在动态链接库中自定义nativeFunc；将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；最终输出替换后的待保护程序。发明还相应的提供了对应系统结构。通过本发明的方法，能够将函数的调用隐藏在编译为二进制机器指令的动态链接库文件中，从而大大增加了对其逆向的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于JAVA下hook技术的代码保护方法流程图；
图2为本发明基于JAVA下hook技术的代码保护系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明中技术方案作进一步详细的说明。
本发明提供了一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统，解决了程序中函数调用易于被逆向发现的问题，将函数调用隐藏在编译为二进制机器指令的动态链接库文件中，从而增加了代码的安全性。
本发明主要利用JAVA中的JAVA本地调用机制，实现对JAVA类方法的hook技术，并应用于应用程序，实现对其代码流程的隐藏和保护。JAVA本地调用机制使JAVA能够与其他语言编写的代码进行交互。因此使得JAVA程序可以调用本地其他语言编写的代码，而如果想将一个方法做为一个本地方法的话，那么必须声明该方法为native的，因此我们基于上述原理，则能够实现对程序中函数调用的隐藏。
本发明提供一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法，如图1所示，包括：
S101：待保护程序预处理，对待保护程序进行代码结构分析，获得待保护程序中存在的代码调用；所述待保护程序为源代码或打包的APK文件；
S102：指定要保护的代码调用，并提取类方法的调用关系；
S103：将accessFlags指定的标志信息更改为native本地方法；假设带保护程序类方法为method，则实现动态链接库中将其accessFlags更改为native的方法为：
method = dvmSlotToMethod(class, slot);
SET_METHOD_FLAG(method, ACC_NATIVE);
method->nativeFunc = native_func；
首先使用JAVA反射机制获取method在当前类的Field对象，并得到slot值；然后修改method的acessFlags为ACC_NATIVE；
S104：在动态链接库中自定义nativeFunc，如为p_method，当然还可以由用户任意定制；
S105：将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；如带保护代码为A调用了method，则将method内部代码添加到自定义的p_method中，并将method中的代码用任意无效代码替换；
S106：将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；
S107：输出替换后的待保护程序。如果为源代码，则直接导出源代码程序，如果为APK文件，则导出打包的APK文件。
所述的方法中，还包括：自定义加载器，将实现的类由自定义类加载器托管。
所述的方法中，在输出替换后的待保护程序前，还包括：对自定义的nativeFunc、类方法名及字符串信息加密。通过进行加密保护，是的反编译后也无法直接获取到有用信息。
一种基于JAVA下hook技术的代码保护系统，如图2所示，包括：
预处理模块201，对待保护程序进行代码结构分析，获得待保护程序中存在的代码调用；所述待保护程序为源代码或打包的APK文件；
信息提取模块202，用于指定要保护的代码调用，并提取类方法的调用关系；
标识信息更改模块203，将accessFlags指定的标志信息更改为native本地方法；
替换模块204，用于在动态链接库中自定义nativeFunc；将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；
将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；
输出模块205，用于输出替换后的待保护程序。
所述的系统中，还包括：自定义加载器，将实现的类由自定义类加载器托管。
所述的系统中，在输出替换后的待保护程序前，还包括：对自定义的nativeFunc及字符串信息加密。
本发明方法优势在于，当Dalvik虚拟机在解析执行一个类方法的时候，如果发现方法的标志信息为一个native函数，则会以JNI的方式执行相关的函数代码。本发明利用了这个特性，通过修改类方法的标志信息，让Dalvik虚拟机以JNI的方式执行指定的方法，从而改变JAVA类方法的调用流程。这样在反编译后，无法很容易分析出代码的调用流程，增强了对应用功能的代码流程保护。
本发明提供一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法及系统。本发明方法主要利用JNI机制，通过修改类标志信息为native，改变类调用，在动态链接库中自定义nativeFunc；将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；最终输出替换后的待保护程序。发明还相应的提供了对应系统结构。通过本发明的方法，能够将函数的调用隐藏在编译为二进制机器指令的动态链接库文件中，从而大大增加了对其逆向的难度。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (6)

1.一种基于JAVA下hook技术的代码保护方法，其特征在于，包括：
待保护程序预处理，对待保护程序进行代码结构分析，获得待保护程序中存在的代码调用；所述待保护程序为源代码或打包的APK文件；
指定要保护的代码调用，并提取类方法的调用关系；
将accessFlags指定的标志信息更改为native本地方法；
在动态链接库中自定义nativeFunc；
将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；
将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；
输出替换后的待保护程序。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：自定义加载器，将实现的类由自定义类加载器托管。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在输出替换后的待保护程序前，还包括：对自定义的nativeFunc、类方法名及字符串信息加密。
4.一种基于JAVA下hook技术的代码保护系统，其特征在于，包括：
预处理模块，对待保护程序进行代码结构分析，获得待保护程序中存在的代码调用；所述待保护程序为源代码或打包的APK文件；
信息提取模块，用于指定要保护的代码调用，并提取类方法的调用关系；
标识信息更改模块，将accessFlags指定的标志信息更改为native本地方法；
替换模块，用于在动态链接库中自定义nativeFunc；将指定要保护的代码调用过程中所调用的类方法代码，添加到自定义的nativeFunc函数代码中，并将指定要保护的代码调用中所调用的类方法代码用任意无效代码替换；
将待保护程序中指定要保护的代码调用中所调用的类方法，替换为动态链接库导出的通用接口函数；
输出模块，用于输出替换后的待保护程序。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：自定义加载器，将实现的类由自定义类加载器托管。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在输出替换后的待保护程序前，还包括：对自定义的nativeFunc、类方法名及字符串信息加密。
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