CN111274551A - 基于编译器的java代码保护方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例中提供了一种基于编译器的java代码保护方法、装置及电子设备，属于移动互联网安全领域，该方法包括：获取java代码生成的classes.dex文件；判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；若否，则将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。通过本公开的处理方案，提高了java源代码的安全性。
Description
技术领域
本公开涉及移动互联网安全领域，尤其涉及一种基于编译器的java代码保护方法、装置及电子设备。
背景技术
随着移动互联网的高速发展，各大手机厂商纷纷加入android阵营，推出了各式各样的android手机，android市场占有率已经超过了iphone。与此同时，各种手机app如雨后春笋般到来，如移动支付的微信、支付宝，移动出行的膜拜、ofo、滴滴，足不出户就可以办理各种业务的银行app、电信营业厅等，给人们的生活带来了极大的便利。但是未经安全处理的app安全性较低，很容易被反编译、篡改程序逻辑，从而用于诈骗，盗取信息，薅羊毛等不法行为。现在主流的android app代码防护机制有两类。
1,android studio自带的java代码混淆工具proguard
这种防护用于java语言混淆，让破解者就算反编译了apk，没有规律的变量名会造成阅读上的困难。
2，对classes.dex文件进行处理，防止找到java代码
这种方案是安全厂商使用的方案，第一代是将classes.dex进行隐藏，程序启动后加载原始classes.ex；第二代是对classes.dex中的java函数进行抽取，在使用时对该函数进行还原。最终目标就是让破解者不能够拿到classes.dex,进而获取不到反编译的java代码。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种基于编译器的java代码保护方法、装置及电子设备，以至少部分解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种基于编译器的java代码保护方法，包括：
获取java代码生成的classes.dex文件；
判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；
若否，则将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，包括：
使用apktool将classes.dex反编译为smali语言。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
实现一个smali语言的词法分析器，将smali转换为token流。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
实现一个语法分析器，将token流转换为抽象语法树。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
使用控制流图作为中间语言，将语法树转换为控制流图。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
将控制流图转换为静态单赋值形式的中间语言SSA。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
通过SSA最终转换为c语言代码。
第二方面，本公开实施例提供了一种基于编译器的java代码保护装置，包括：
获取模块，用于获取java代码生成的classes.dex文件；
判断模块，用于判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；
执行模块，用于所述classes.dex文件中不包含Native函数时，将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的基于编译器的java代码保护方法。
第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的基于编译器的java代码保护方法。
第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的基于编译器的java代码保护方法。
本公开实施例中的基于编译器的java代码保护方案，包括获取java代码生成的classes.dex文件；判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；若否，则将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。本发明实现了很好的代码混淆效果，大大提高了java源代码的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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它的附图。
图1为本公开实施例提供的一种基于编译器的java代码保护方法的流程图；
图2为本公开实施例提供的另一种基于编译器的java代码保护方法的流程图；
图3为本公开实施例提供的一种基于编译器的java代码保护装置的结构示意图；
图4为本公开实施例提供的电子设备示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本公开实施例提供一种基于编译器的java代码保护方法。本实施例提供的基于编译器的java代码保护方法可以由一计算装置来执行，该计算装置可以实现为软件，或者实现为软件和硬件的组合，该计算装置可以集成设置在服务器、客户端等中。
参见图1、图2，本公开实施例中的一种基于编译器的java代码保护方法，包括：
S101，获取java代码生成的classes.dex文件；
S102，判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；
S103，若否，则将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。
具体的，在执行步骤S101和S103的过程中，本发明的目的就是要实现一个编译器，将java虚拟机层执行的java字节码放到native层去执行，从而提高反编译后的代码阅读难度，让发布的app不能轻易被反编译出源代码，从而保护源代码安全。本发明实现了一种smali编译器，并不同于c语言编译器那样将c语言直接编译为本地机器码，而是将smali语言编译为c语言，再通过c语言编译器将生成的c语言编译为本地机器码。这样将改变android方法的执行流程。
Android系统大部分的业务逻辑代码是由java实现的，而java的代码安全性非常低，通过apktool，jadx等反编译工具可以轻松拿到java源码，存在着极大的安全隐患。而c/c++代码由于直接编译为本地机器码，反编译后可读性非常差，安全性很高，再配合上llvm混淆机制就可以让破解者无法进行分析阅读。
编译器的处理流程图参见图2所示，其中，apktool是常见的反编译工具，主要用于反编译、修改smali语言、二次打包。本发明使用apktool将classes.dex反编译为smali语言。
实现一个smali语言的词法分析器，将smali转换为token流。
实现一个语法分析器，将token流转换为抽象语法树。
使用控制流图作为中间语言，将语法树转换为控制流图。
再将控制流图转换为另一种中间语言SSA(静态单赋值形式)
通过SSA可以最终转换为c语言代码
接下来是一些常规流程，将c语言代码编译为so文件供android使用
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，包括：
使用apktool将classes.dex反编译为smali语言。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
实现一个smali语言的词法分析器，将smali转换为token流。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
实现一个语法分析器，将token流转换为抽象语法树。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
使用控制流图作为中间语言，将语法树转换为控制流图。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
将控制流图转换为静态单赋值形式的中间语言SSA。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
通过SSA最终转换为c语言代码。
与上面的方法实施例相对应，参见图3，本公开实施例还提供了一种基于编译器的java代码保护装置30，包括：
获取模块301，用于获取java代码生成的classes.dex文件；
判断模块302，用于判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；
执行模块303，用于所述classes.dex文件中不包含Native函数时，将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。。
本实施例未详细描述的部分，参照上述方法实施例中记载的内容，在此不再赘述。
参见图4，本公开实施例还提供了一种电子设备60，该电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述方法实施例中的基于编译器的java代码保护方法。
本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述方法实施例中的基于编译器的java代码保护方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述方法实施例中的的基于编译器的java代码保护方法。
下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备60的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备60可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备60操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备60与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种装置的电子设备60，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储装置608被安装，或者从ROM602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括所述至少两个网际协议地址的节点评价请求，其中，所述节点评价设备从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收所述节点评价设备返回的网际协议地址；其中，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其中，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于编译器的java代码保护方法，其特征在于，包括：
获取java代码生成的classes.dex文件；
判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；
若否，则将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，包括：
使用apktool将classes.dex反编译为smali语言。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
实现一个smali语言的词法分析器，将smali转换为token流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
实现一个语法分析器，将token流转换为抽象语法树。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
使用控制流图作为中间语言，将语法树转换为控制流图。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
将控制流图转换为静态单赋值形式的中间语言SSA。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行，还包括：
通过SSA最终转换为c语言代码。
8.一种基于编译器的java代码保护装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取java代码生成的classes.dex文件；
判断模块，用于判断所述classes.dex文件中是否包含Native函数；
执行模块，用于所述classes.dex文件中不包含Native函数时，将由java虚拟机层执行的java字节码转到安卓系统的native层去执行。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述利要求1-7中任一项所述的基于编译器的java代码保护方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述利要求1-7中任一项所述的基于编译器的java代码保护方法。
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