运用加密技术保护Java源代码

四、应用实例

　　前面介绍了如何加密和解密数据。要部署一个经过加密的应用，步骤如下：

　　步骤1：创建应用。我们的例子包含一个App主类，两个辅助类（分别称为Foo和Bar）。这个应用没有什么实际功用，但只要我们能够加密这个应用，加密其他应用也就不在话下。

　　步骤2：生成一个安全密匙。在命令行，利用GenerateKey工具（参见GenerateKey.java）把密匙写入一个文件： % java GenerateKey key.data

　　步骤3：加密应用。在命令行，利用EncryptClasses工具（参见EncryptClasses.java）加密应用的类： % java EncryptClasses key.data App.class Foo.class Bar.class

　　该命令把每一个.class文件替换成它们各自的加密版本。

　　步骤4：运行经过加密的应用。用户通过一个DecryptStart程序运行经过加密的应用。DecryptStart程序如Listing 6所示。 【Listing 6：DecryptStart.java，启动被加密应用的程序】


import java.io.*;
import java.security.*;
import java.lang.reflect.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;

public class DecryptStart extends ClassLoader 字串3
{
// 这些对象在构造函数中设置，
// 以后loadClass()方法将利用它们解密类
private SecretKey key;
private Cipher cipher;

// 构造函数：设置解密所需要的对象
public DecryptStart( SecretKey key ) throws GeneralSecurityException,
IOException {
this.key = key;

String algorithm = "DES";
SecureRandom sr = new SecureRandom();
System.err.println( "[DecryptStart: creating cipher]" );
cipher = Cipher.getInstance( algorithm );
cipher.init( Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr );
}

// main过程：我们要在这里读入密匙，创建DecryptStart的
// 实例，它就是我们的定制ClassLoader。
// 设置好ClassLoader以后，我们用它装入应用实例，
// 最后，我们通过Java Reflection API调用应用实例的main方法
static public void main( String args[] ) throws Exception {
String keyFilename = args[0];
String appName = args[1];

// 这些是传递给应用本身的参数
String realArgs[] = new String[args.length-2]; 字串4
System.arraycopy( args, 2, realArgs, 0, args.length-2 );

// 读取密匙
System.err.println( "[DecryptStart: reading key]" );
byte rawKey[] = Util.readFile( keyFilename );
DESKeySpec dks = new DESKeySpec( rawKey );
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance( "DES" );
SecretKey key = keyFactory.generateSecret( dks );

// 创建解密的ClassLoader
DecryptStart dr = new DecryptStart( key );

// 创建应用主类的一个实例
// 通过ClassLoader装入它
System.err.println( "[DecryptStart: loading "+appName+"]" );
Class clasz = dr.loadClass( appName );

// 最后，通过Reflection API调用应用实例
// 的main()方法

// 获取一个对main()的引用
String proto[] = new String[1];
Class mainArgs[] = { (new String[1]).getClass() };
Method main = clasz.getMethod( "main", mainArgs );

// 创建一个包含main()方法参数的数组
Object argsArray[] = { realArgs }; 字串6
System.err.println( "[DecryptStart: running "+appName+".main()]" );

// 调用main()
main.invoke( null, argsArray );
}

public Class loadClass( String name, boolean resolve )
throws ClassNotFoundException {
try {
// 我们要创建的Class对象
Class clasz = null;

// 必需的步骤1：如果类已经在系统缓冲之中
// 我们不必再次装入它
clasz = findLoadedClass( name );

if (clasz != null)
return clasz;

// 下面是定制部分
try {
// 读取经过加密的类文件
byte classData[] = Util.readFile( name+".class" );

if (classData != null) {
// 解密...
byte decryptedClassData[] = cipher.doFinal( classData );

// ... 再把它转换成一个类
clasz = defineClass( name, decryptedClassData,
0, decryptedClassData.length );
System.err.println( "[DecryptStart: decrypting class "+name+"]" );
}
} catch( FileNotFoundException fnfe )
字串8
// 必需的步骤2：如果上面没有成功
// 我们尝试用默认的ClassLoader装入它
if (clasz == null)
clasz = findSystemClass( name );

// 必需的步骤3：如有必要，则装入相关的类
if (resolve && clasz != null)
resolveClass( clasz );

// 把类返回给调用者
return clasz;
} catch( IOException ie ) {
throw new ClassNotFoundException( ie.toString()
);
} catch( GeneralSecurityException gse ) {
throw new ClassNotFoundException( gse.toString()
);
}
}
}


　　对于未经加密的应用，正常执行方式如下： % java App arg0 arg1 arg2

　　对于经过加密的应用，则相应的运行方式为： % java DecryptStart key.data App arg0 arg1 arg2

　　DecryptStart有两个目的。一个DecryptStart的实例就是一个实施即时解密操作的定制ClassLoader；同时，DecryptStart还包含一个main过程，它创建解密器实例并用它装入和运行应用。示例应用App的代码包含在App.java、Foo.java和Bar.java内。Util.java是一个文件I/O工具，本文示例多处用到了它。完整的代码请从本文最后下载。