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JAVA加密解密---自定義類加載器應用

Posted on 2007-04-22 11:09 久城閱讀(4983) 評論(5) 編輯收藏所屬分類: Java理解筆記

最近在研究JAVA CLASS LOADING技術(shù)，已實現(xiàn)了一個自定義的加載器。對目前自定義加載器的應用，還在探討中。下面是自定義的CLASSLOADER在JAVA加密解密方面的一些研究。

JAVA安全

JAVA是解釋執(zhí)行的語言，對于不同的操作平臺都有相應的JVM對字節(jié)碼文件進行解釋執(zhí)行。而這個字節(jié)碼文件，也就是我們平時所看到的每一個.class文件。

這是我們大家都知道的常識，也就是由.java文件，經(jīng)過編譯器編譯，變成JVM所能解釋的.class文件。

而這個過程，在現(xiàn)在公開的網(wǎng)絡技術(shù)中，利用一個反編譯器，任何人都可以很容易的獲取它的源文件。這對于很多人來說是不希望看到的。

對于加密解密技術(shù)，我懂的不多，有些可以利用某種技術(shù)“模糊”JAVA類文件。這樣能夠使反編譯的難度增加。但估計反編譯器的技術(shù)水平也在不斷提升，導致這種方法層層受阻。另外還有很多其他的技術(shù)也可以實現(xiàn)對JAVA文件的加密解密。我現(xiàn)在所想要研究的，就是其中的一種。

JAVA的靈活性使反編譯變得容易，同時，也讓我們的加密解密的方法變得靈活。

利用自定義的CLASSLOADER

參照：http://www.tkk7.com/realsmy/archive/2007/04/18/111582.html

JAVA中的每一個類都是通過類加載器加載到內(nèi)存中的。對于類加載器的工作流程如下表示：
1.searchfile()
找到我所要加載的類文件。（拋除JAR包的概念，現(xiàn)在只是要加載一個.class文件）
2.loadDataClass()
讀取這個類文件的字節(jié)碼。
3.difineClass()
加載類文件。（加載的過程其實很復雜，我們現(xiàn)在先不研究它。）

從這個過程中我們能很清楚的發(fā)現(xiàn)，自定義的類加載能夠很輕松的控制每個類文件的加載過程。這樣在第二步（loadDataClass）和第三步（difineClass）之間，我們將會有自己的空間靈活的控制這個過程。

我們加密解密的技術(shù)就應用到這里。

加密解密

JAVA加密解密的技術(shù)有很多。JAVA自己提供了良好的類庫對各種算法進行支持。對于采用哪種算法，網(wǎng)絡上說法不一，自己去GOOGLE一下吧。

下面用DES對稱加密算法（設定一個密鑰，然后對所有的數(shù)據(jù)進行加密）來簡單舉個例子。

首先，生成一個密鑰KEY。
我把它保存到key.txt中。這個文件就象是一把鑰匙。誰擁有它，誰就能解開我們的類文件。代碼參考如下：

package com.neusoft.jiami;

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

class Key {

private String keyName;

public Key(String keyName) {

this.keyName = keyName;

}

public void createKey(String keyName) throws Exception {

// 創(chuàng)建一個可信任的隨機數(shù)源，DES算法需要

SecureRandom sr = new SecureRandom();

// 用DES算法創(chuàng)建一個KeyGenerator對象

KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DES");

// 初始化此密鑰生成器,使其具有確定的密鑰長度

kg.init(sr);

// 生成密匙

SecretKey key = kg.generateKey();

// 獲取密鑰數(shù)據(jù)

byte rawKeyData[] = key.getEncoded();

// 將獲取到密鑰數(shù)據(jù)保存到文件中，待解密時使用

FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new File(keyName));

fo.write(rawKeyData);

}

public static void main(String args[]) {

try {

new Key("key.txt");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

第二步，對我們所要進行加密的類文件進行加密。

比如我有一個DigestPass類，已經(jīng)被正常編譯好生成DigestPass.class文件。此時，這個類文件是任何人都可以用的。因為系統(tǒng)的類加載器可以自動的加載它。那么下一步，我們要做的就是把這個類文件加密。使系統(tǒng)的類加載器無法讀取到正確的字節(jié)碼文件。參考代碼如下：

package com.neusoft.jiami;

import java.io.File;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.SecretKey;

import javax.crypto.SecretKeyFactory;

import javax.crypto.spec.DESKeySpec;

public class JiaMi {

public static void main(String[] args) throws Exception {

// DES算法要求有一個可信任的隨機數(shù)源

SecureRandom sr = new SecureRandom();

// 獲得密匙數(shù)據(jù)

FileInputStream fi = new FileInputStream(new File("key.txt"));

byte rawKeyData[] = new byte[fi.available()];

fi.read(rawKeyData);

fi.close();

// 從原始密匙數(shù)據(jù)創(chuàng)建DESKeySpec對象

DESKeySpec dks = new DESKeySpec(rawKeyData);

// 創(chuàng)建一個密匙工廠，然后用它把DESKeySpec轉(zhuǎn)換成一個SecretKey對象

SecretKey key = SecretKeyFactory.getInstance("DES").generateSecret(dks);

// Cipher對象實際完成加密操作

Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");

// 用密匙初始化Cipher對象

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);

// 現(xiàn)在，獲取要加密的文件數(shù)據(jù)

FileInputStream fi2 = new FileInputStream(new File("DigestPass.class"));

byte data[] = new byte[fi2.available()];

fi2.read(data);

fi2.close();

// 正式執(zhí)行加密操作

byte encryptedData[] = cipher.doFinal(data);

// 用加密后的數(shù)據(jù)覆蓋原文件

FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new File("DigestPass.class"));

fo.write(encryptedData);

fo.close();

}

第三步，用自定義的CLASSLOADER進行加載。參考代碼如下：

package com.neusoft.jiami;

import java.io.File;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.SecretKey;

import javax.crypto.SecretKeyFactory;

import javax.crypto.spec.DESKeySpec;

import com.neusoft.classloader.MyClassLoader;

public class JieMi {

public static void main(String[] args) throws Exception {

// DES算法要求有一個可信任的隨機數(shù)源

SecureRandom sr = new SecureRandom();

// 獲得密匙數(shù)據(jù)

FileInputStream fi = new FileInputStream(new File("key.txt"));

byte rawKeyData[] = new byte[fi.available()];// = new byte[5];

fi.read(rawKeyData);

fi.close();

// 從原始密匙數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個DESKeySpec對象

DESKeySpec dks = new DESKeySpec(rawKeyData);

// 創(chuàng)建一個密匙工廠，然后用它把DESKeySpec對象轉(zhuǎn)換成一個SecretKey對象

SecretKey key = SecretKeyFactory.getInstance("DES").generateSecret(dks);

// Cipher對象實際完成解密操作

Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");

// 用密匙初始化Cipher對象

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr);

// 現(xiàn)在，獲取數(shù)據(jù)并解密

FileInputStream fi2 = new FileInputStream(new File("DigestPass.class"));

byte encryptedData[] = new byte[fi2.available()];

fi2.read(encryptedData);

fi2.close();

// 正式執(zhí)行解密操作

byte decryptedData[] = cipher.doFinal(encryptedData);

// 這時把數(shù)據(jù)還原成原有的類文件

// FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new

// File("DigestPass.class"));

// fo.write(decryptedData);

// 用解密后的數(shù)據(jù)加載類并應用

MyClassloader mcl = new MyClassloader("E:/");

Class cl = mcl.loadClass(decryptedData, "com.neusoft.jiami.DigestPass");

DigestPass dp = cl.newInstance();

}

這樣，我們就完成了類的加密解密。這個過程留給我們修改的空間還很多。我也在理解過程中。

總結(jié)

自定義的類加載器能夠靈活的控制類的加載過程。從而可以實現(xiàn)一些我們所要的功能。

但是，即使是這樣的加密技術(shù)，對于某些高手來說，依然是脆弱的。我們所需要做的就是，理解這其中的過程，掌握這樣的技術(shù)，最終能夠應用到我們自己的實際項目中來。

歡迎來訪！^.^!
本BLOG僅用于個人學習交流!
目的在于記錄個人成長.
所有文字均屬于個人理解.
如有錯誤，望多多指教！不勝感激！

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2007-04-22 13:06 by kurt

DES是對稱加密算法不是公鑰加密算法

# re: JAVA加密解密---自定義類加載器應用回復 更多評論

2007-04-22 13:14 by 久城

@kurt
多謝指點，已經(jīng)修改。

# re: JAVA加密解密---自定義類加載器應用回復 更多評論

2007-04-23 15:07 by 交口稱贊

類加載器本身怎么辦

別人反編譯你的類加載器，
然后用你的類加載器去解密。。。

你難道還弄個加載器的加載器？

# re: JAVA加密解密---自定義類加載器應用回復 更多評論

2007-04-23 18:37 by 久城

@交口稱贊
謝謝，我是這樣想的，這個方法可以使用于網(wǎng)絡加載類。密鑰文件保存在客戶端與服務器端，自定義的類加載器保存在客戶端。通過網(wǎng)絡傳輸?shù)闹挥屑用苓^的字節(jié)碼。類加載器只在本機上運行。這樣即使被網(wǎng)絡截取到字節(jié)碼文件，也很難被反編譯。
但是如果攻擊者能夠訪問到我的客戶端，并且取得我的類加載器的話。那我這樣加密就無效了。
至于如何對類加載器加密？嘿嘿，我在這方面是菜菜！學習。

# re: JAVA加密解密---自定義類加載器應用 回復 更多評論

2007-04-25 18:08 by liji

hello kitty! :D

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