Java類載入器( CLassLoader ) 死磕7: 基於加密的自定義網路載入器 本小節目錄
阿新 • • 發佈：2018-11-09
【正文】Java類載入器( CLassLoader ) 死磕7:
基於加密的自定義網路載入器
本小節目錄
7.1. 加密傳輸Server端的原始碼
7.2. 加密傳輸Client端的原始碼
7.3. 使用亦或實現簡單加密和解密演算法
7. 網路加密SafeClassLoader的原始碼
7.5. SafeSocketLoader的使用
眾所周知，java程式碼很容易被反編譯，如果你需要把自己的程式碼進行加密，可以先將編譯後的程式碼用某種加密演算法加密，然後結合自己的網路類載入器，進行加密後的安全傳輸。
客戶端接收到加密後的位元組碼後，負責將這段加密後的程式碼還原。
1.1.1. 加密傳輸Server端的原始碼
和檔案傳輸Server端的原始碼基本一致，只有一行程式碼的差別。
簡單粗暴，直接上碼。
package com.crazymakercircle.classLoader; import com.crazymakercircle.config.SystemConfig; import com.crazymakercircle.util.DeEnCode; import com.crazymakercircle.util.IOUtil; import com.crazymakercircle.util.Logger; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; /** * 檔案傳輸Server端<br> */ public class SafeSocketServer { ServerSocket serverSocket = null; static String filePath = null; public SafeSocketServer() throws Exception { serverSocket = new ServerSocket(SystemConfig.SOCKET_SERVER_PORT); this.filePath = SystemConfig.CLASS_SERVER_PATH; startServer(); } /** * 啟動服務端 * 使用執行緒處理每個客戶端傳輸的檔案 * * @throws Exception */ public void startServer() { while (true) { // server嘗試接收其他Socket的連線請求，server的accept方法是阻塞式的 Logger.info("server listen at:" + SystemConfig.SOCKET_SERVER_PORT); Socket socket = null; try { socket = serverSocket.accept(); // 每接收到一個Socket就建立一個新的執行緒來處理它 new Thread(new Task(socket)).start(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } /** * 處理客戶端傳輸過來的檔案執行緒類 */ class Task implements Runnable { private Socket socket; private DataInputStream dis; private FileOutputStream fos; public Task(Socket socket) { this.socket = socket; } @Override public void run() { try { dis = new DataInputStream(socket.getInputStream()); // 檔名和長度 String fileName = dis.readUTF(); DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); sendFile(fileName, dos); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { IOUtil.closeQuietly(fos); IOUtil.closeQuietly(dis); IOUtil.closeQuietly(socket); } } private void sendFile(String fileName, DataOutputStream dos) throws Exception { fileName=classNameToPath(fileName); fileName = SafeSocketServer.filePath + File.separator + fileName; File file = new File(fileName); if (!file.exists()) { throw new Exception("file not found! :"+fileName); } long fileLen = file.length(); dos.writeLong(fileLen); dos.flush(); byte one= (byte) 0xff; FileInputStream fis = new FileInputStream(file); // 開始傳輸檔案 Logger.info("======== 開始傳輸檔案 ========"); byte[] bytes = new byte[1024]; int length = 0; long progress = 0; while ((length = fis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) { DeEnCode.encode(bytes,length); dos.write(bytes, 0, length); dos.flush(); progress += length; Logger.info("| " + (100 * progress / fileLen) + "% |"); } Logger.info("======== 檔案傳輸成功 ========"); } } private String classNameToPath(String className) { return className.replace('.', '/') + ".class"; } public static void main(String[] args) { try { SafeSocketServer socketServer = new SafeSocketServer(); socketServer.startServer(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
和檔案傳輸Server端的原始碼基本一致，只有一行程式碼的差別。這個類僅僅增加的一行是：
DeEnCode.encode(bytes,length);
其目的是，在傳送位元組碼之前，使用定義的加密函式，進行位元組碼加密。
原始碼比較長，建議執行main函式，先將服務端的原始碼跑起來，然後再閱讀程式碼，這樣閱讀起來更加容易懂。
另外，在使用基於網路的類載入器之前，一定要確保服務端的程式碼先執行。否則客戶端會報錯。
案例路徑：com.crazymakercircle.classLoader.SafeSocketServer
案例提示：無程式設計不創客、無案例不學習。一定要跑案例哦
執行的結果是：
<clinit> |> 開始載入配置檔案到SystemConfig loadFromFile |> load properties: /system.properties startServer |> server listen at:18899
看到以上結果，表示服務端開始啟動。監聽了18899埠，等待客戶端的連線。
1.1.2. 加密傳輸Client端的原始碼
客戶端的工作：
建立和伺服器的TCP連線後，首先做的第一步工作，是傳送檔名稱給伺服器端。
然後阻塞，直到伺服器的資料過來。客戶端開始接受伺服器傳輸過來的資料。接受資料的工作由函式receivefile（）完成。
整個的資料的讀取工作分為兩步，先讀取檔案的大小，然後讀取傳輸過來的檔案內容。
在傳輸檔案內容的位元組碼時，需要對位元組碼進行解密。
簡單粗暴，直接上原始碼。
/**
* 檔案傳輸Client端
*/
public class SafeSocketClient {
private Socket client;
private FileInputStream fis;
private DataOutputStream dos;
/**
* 建構函式<br/>
* 與伺服器建立連線
*
* @throws Exception
*/
public SafeSocketClient() throws IOException {
this.client = new Socket(
SystemConfig.SOCKET_SERVER_IP,
SystemConfig.SOCKET_SERVER_PORT
);
Logger.info("Cliect[port:" + client.getLocalPort() + "] 成功連線服務端");
}
/**
*向服務端去取得檔案
*
* @throws Exception
*/
public byte[] getFile(String fileName) throws Exception {
byte[] result = null;
try {
dos = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
// 檔名和長度
dos.writeUTF(fileName);
dos.flush();
DataInputStream dis = new DataInputStream(client.getInputStream());
result = receivefile(dis);
Logger.info("檔案接收成功,File Name：" + fileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
IOUtil.closeQuietly(fis);
IOUtil.closeQuietly(dos);
IOUtil.closeQuietly(client);
}
return result;
}
public byte[] receivefile(DataInputStream dis) throws Exception {
int fileLength = (int) dis.readLong();
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(fileLength);
long startTime = System.currentTimeMillis();
Logger.info("block IO 傳輸開始：");
// 開始接收檔案
byte[] bytes = new byte[1024];
int length = 0;
while ((length = dis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) {
DeEnCode.decode(bytes,length);
bos.write(bytes, 0, length);
bos.flush();
}
Logger.info(" Size：" + IOUtil.getFormatFileSize(fileLength));
long endTime = System.currentTimeMillis();
Logger.info("block IO 傳輸毫秒數：" + (endTime - startTime));
bos.flush();
byte[] result = bos.toByteArray();
IOUtil.closeQuietly(bos);
return result;
}
}
與前面的基礎案例SafeSocketClient 相比，只有一行程式碼的差別。這個類僅僅增加的一行是：
DeEnCode.decode(bytes,length);
其目的是，在接受位元組碼之後，使用定義的解密函式，進行位元組碼解密。
案例路徑：com.crazymakercircle.classLoader.SafeSocketClient
此案例類沒法獨立執行，因為沒有執行的入口。只能作為基礎類，供其他類呼叫。
下面介紹一下加密和解密的演算法。
1.1.3. 使用亦或實現簡單加密和解密演算法
加密和解密演算法有很多，這裡為為了演示方便，使用亦或的方式，實現簡單加密和解密演算法。
簡單粗暴，直接上程式碼：
public class DeEnCode {
private static final String key0 = "FECOI()*&<MNCXZPKL";
private static final Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
private static byte[] keyBytes = key0.getBytes(charset);
public static void encode(byte[] b, int length) {
for (int i = 0, size =length; i < size; i++) {
for (byte kb : keyBytes) {
b[i] = (byte) (b[i] ^ kb);
}
}
}
public static void decode(byte[] dee, int length) {
for (int i = 0, size =length; i < size; i++) {
for (byte kb : keyBytes) {
dee[i] = (byte) (dee[i] ^ kb);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
String s = "you are right ok 測試";
byte[] sb = s.getBytes();
encode(sb,sb.length);
decode(sb, sb.length);
Logger.info(new String(sb));
}
}
案例路徑：com.crazymakercircle.util.DeEnCode
無程式設計不創客、無案例不學習。一定要跑案例哦
執行上面的main方法，測試一下加密和解密。結果是：
main |> you are right ok 測試
從結果可以看到，解密後的資料和加密前的資料是一致的。說明這組演算法是沒有問題的。
1.1.4. 網路加密SafeClassLoader的原始碼
與前面的網路類載入器SocketClassLoader，只有一行之差。
原始碼如下：
public class SafeClassLoader extends ClassLoader {
public SafeClassLoader() {
}
protected Class<?> findClass(String name)
throws ClassNotFoundException {
Logger.info("findClass name = " + name);
byte[] classData = null;
try {
SafeSocketClient client = new SafeSocketClient();
classData = client.getFile(name);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new ClassNotFoundException();
}
if (classData == null) {
throw new ClassNotFoundException();
} else {
return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
}
}
}
1.1.5. SafeSocketLoader的使用
簡單粗暴，先上程式碼：
package com.crazymakercircle.classLoaderDemo.net;
import com.crazymakercircle.classLoader.SafeClassLoader;
import com.crazymakercircle.config.SystemConfig;
import com.crazymakercircle.petStore.pet.IPet;
import com.crazymakercircle.util.ClassLoaderUtil;
import com.crazymakercircle.util.Logger;
public class SafeNetDemo {
public static void testLoader() {
try {
SafeClassLoader classLoader = new SafeClassLoader();
String className = SystemConfig.PET_DOG_CLASS;
Class dogClass = classLoader.loadClass(className);
Logger.info("顯示dogClass的ClassLoader =>");
ClassLoaderUtil.showLoader4Class(dogClass);
IPet pet = (IPet) dogClass.newInstance();
pet.sayHello();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
testLoader();
}
}
案例路徑：com.crazymakercircle.classLoaderDemo.base.SafeSocketDemo
案例提示：無程式設計不創客、無案例不學習。一定要跑案例哦
執行的結果，與前面的SocketLoaderDemo結果是相同的，這裡不在贅述。
原始碼：
程式碼工程: classLoaderDemo.zip
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