安卓開發者交流群歡迎您加入
418263790

關鍵程式碼放JNI (C/C++)裡真的很安全嗎?

很多Android開發者都認為 把關鍵程式碼放到C/C++裡 然後打包靜態庫 然後破解者就無法破解
我想說 你太嫩了

不信? 舉個例子:

編寫以下jnil例子

#include <jni.h>
#include "android_log.h"
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 

jint JNICALL
Java_com_test_Test(JNIEnv *env, jclass t,jint k) {
 int
 
 key = 8;
 return key^k;//假設這是個演算法
}

然後使用ndk編譯

ubuntu@ubuntu:~/桌面/Android/project/AndroidNDK-master/jni$ ndk-build
[armeabi-v7a] Compile thumb  : SecShell <= test.c
[armeabi-v7a] SharedLibrary  : libSecShell.so
[armeabi-v7a] Install        : libSecShell.so => libs/armeabi-v7a/libSecShell.so
ubuntu@ubuntu
 
:~/桌面/Android/project/AndroidNDK-master/jni$ 

得到so檔案 然後開啟 IDA pro(反彙編工具) 沒有的百度下載

可以看到 我們的jni函式名: Java_com_test_Test

點進去

然後按F5 檢視虛擬碼

//IDA-pro 虛擬碼效果
int __fastcall Java_com_test_Test(int a1, int a2, int a3)
{
  return a3 ^ 8;
}

如圖 a3則是jint k , int key=8 於是相當於 k^8, 則為a3^8;
看到了吧 so的程式碼都能看到了 和我們的jni沒編譯前的程式碼基本一致, 你還覺得jni安全麼

插句話: 在 Android上實現OLLVM的資料實在太少了 不是寫的不全 或者寫的不知道是從哪裡抄來的 等等 好像寫這些高階文章 害怕我們學會似的 寫一半又故意留一半沒說 這還讓我們怎麼學習啊?看你裝B嗎? … 我實在看不慣才寫下了這篇文章 因此,轉載請註明出處!!!

因此 本文就是為了解決這個問題 使用 OLLVM對c程式碼進行混淆(類似java的混淆,但又不一樣)

環境:windows+vmware虛擬機器
Ubuntu 64位:

先貼一段從官網copy過來的,對OLLVM的說明

• Obfuscator-LLVM is a project initiated in June 2010 by the information security group of the University of Applied Sciences and Arts Western Switzerland of Yverdon-les-Bains (HEIG-VD).
  The aim of this project is to provide an open-source fork of the LLVM compilation suite able to provide increased software security through code obfuscation and tamper-proofing. As we currently mostly work at the Intermediate Representation (IR) level, our tool is compatible with all programming languages (C, C++, Objective-C, Ada and Fortran) and target platforms (x86, x86-64, PowerPC, PowerPC-64, ARM, Thumb, SPARC, Alpha, CellSPU, MIPS, MSP430, SystemZ, and XCore) currently supported by LLVM.

安裝Linux下的NDK環境、cmake 、git 並配置好環境

這個參考我另一篇帖子FFmpeg For Android 系列 這裡我就不重複講了

編譯LLVM

先從git倉庫拉下來 拉不了的請到官網自己下下來然後解壓(後面的版本3.6.1直接看分支 拿最新的就好):

$ git clone -b obfuscator https://github.com/obfuscator-llvm/obfuscator.git

然後建立build目錄 並進行編譯

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE:String=Release ../obfuscator/
$ make -j5

如果錯誤提示:沒有這個路徑,那就這樣

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE:String=Release ../../obfuscator/
$ make -j5

注意這個obfuscator資料夾名 如果你下載的是另一個名字 那麼上面的命令要改成你的名字…
輸入 make -j5後 就開始編譯 ,然後等吧 等到100% 即可 編譯可能需要半小時左右…

編譯完成後
進入 你的NDK/toolchains下 比如我的是:

/home/ubuntu/桌面/Android/NDK/android-ndk-r10e/toolchains

然後找到arm-linux-androideabi-clang3.5 如果你沒找到 那就找arm-linux-androideabi-clang3.4或 arm-linux-androideabi-clang3.3 …懂了吧? 要記住 等會要用

/home/ubuntu/桌面/Android/NDK/android-ndk-r10e/toolchains/arm-linux-androideabi-clang3.5

進去把config.mk和setup.mk 兩個檔案 複製到

//config.mk和setup.mk 兩個檔案複製到這裡,沒有這個資料夾就自己建立
/toolchains/arm-linux-androideabi-clang3.4-obfuscator/

編輯arm-linux-androideabi-clang3.4-obfuscator/setup.mk檔案
將檔案裡面的：

TARGET_CC := $(LLVM_TOOLCHAIN_PREFIX)clang$(HOST_EXEEXT)
TARGET_CXX := $(LLVM_TOOLCHAIN_PREFIX)clang++$(HOST_EXEEXT)

修改為 注意路徑 不要照抄

LLVM_TOOLCHAIN_PATH :=這裡填你剛才編譯的LLVM的路徑/build/bin/
TARGET_CC := $(LLVM_TOOLCHAIN_PATH)clang$(HOST_EXEEXT)
TARGET_CXX := $(LLVM_TOOLCHAIN_PATH)clang++$(HOST_EXEEXT)

至此 ollvm已經和ndk聯絡起來了 那麼我們可以使用ollvm進行混淆c/c++了

建立jni工程

新建
Android.mk 檔案 內容為

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := libSecShell
LOCAL_LDLIBS := -lm -llog 
LOCAL_SRC_FILES := test.c
LOCAL_CFLAGS := -mllvm -bcf -mllvm -boguscf-prob=100 -mllvm -boguscf-loop=1 -mllvm -sub -mllvm -fla -mllvm -perFLA=100

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

這些命令請參看官方文件 本文後面有連結 -mllvm -bcf -mllvm -boguscf-prob=100 -mllvm -boguscf-loop=1 -mllvm -sub -mllvm -fla -mllvm -perFLA=100

解釋:這句是開啟級別更高的混淆

LOCAL_CFLAGS := -mllvm -bcf -mllvm -boguscf-prob=100 -mllvm -boguscf-loop=1 -mllvm -sub -mllvm -fla -mllvm -perFLA=100

Application.mk檔案內容如下

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
APP_ABI := armeabi-v7a
NDK_TOOLCHAIN_VERSION :=  clang3.4-obfuscator
APP_PLATFORM=android-14
include $(BUILD_EXECUTABLE)

解釋:clang3.4-obfuscator為剛才你複製的arm-linux-androideabi-clang3.4-obfuscator的資料夾字尾名稱 這樣ndk就會通過setup.mk裡找到obfuscator/build/bin/下的clang進行混淆編譯

然後 和普通NDK命令一樣 編譯jni工程

cd yourProject/jni
ndk-build

編譯so後 重新使用IDA pro反彙編這個so檔案,檢視c/c++程式碼 如下….

//IDA-pro  進行OLLVM混淆-虛擬碼效果
//尷尬了 一個普通的演算法突然混淆成這樣 大大增加了破解者的破解難度!!!
//....反正我是看不懂了...
unsigned int __fastcall Java_com_test_Test(int a1, int a2, int a3)
{
  signed int v3; // [email protected]
  signed int v4; // [email protected]
  unsigned int v5; // [email protected]
  signed int v6; // [email protected]
  bool v7; // [email protected]
  signed int v8; // [email protected]
  unsigned int v9; // [email protected]
  signed int v10; // [email protected]
  signed int v11; // [email protected]
  unsigned __int8 v13; // [sp+2h] [bp-16h]@3
  unsigned __int8 v14; // [sp+3h] [bp-15h]@5
  unsigned int v15; // [sp+4h] [bp-14h]@0

  v3 = 0;
  v4 = 0;
  v5 = x * ~-x & (x * ~-x ^ 0xFFFFFFFE);
  if ( !v5 )
    v4 = 1;
  v13 = v4;
  if ( y < 10 )
    v3 = 1;
  v6 = 0;
  v14 = v3;
  if ( v5 )
    v5 = 1;
  if ( y > 9 )
    v6 = 1;
  v7 = ((v6 | v5) ^ 1 | v4 ^ v3) == 0;
  v8 = -1313485305;
  v9 = a3 & 0xFFFFFFF7 | 8 * (((unsigned int)~a3 >> 3) & 1);
  v10 = -1265641972;
  if ( !v7 )
    v10 = 1153232101;
  while ( 1 )
  {
    v11 = v8;
    if ( v8 > 1153232100 )
      break;
    v8 = -1766943702;
    if ( v11 != -1265641972 )
    {
      if ( v11 == -1766943702 )
      {
        v15 = v9;
        v8 = v10;
      }
      else
      {
        if ( v11 != -1313485305 )
          goto LABEL_22;
        v8 = -1265641972;
        if ( ((unsigned __int8)(v13 & v14) | v13 ^ v14) & 1 )
          v8 = -1766943702;
      }
    }
  }
  if ( v8 != 1153232101 )
  {
    while ( 1 )
LABEL_22:
      ;
  }
  return v15;
}

以上就是混淆效果
你再看看原來沒混淆的

//IDA-pro 未進行OLLVM混淆-虛擬碼效果
int __fastcall Java_com_test_Test(int a1, int a2, int a3)
{
  return a3 ^ 8;
}

這就是區別 當然可能會導致運算速度降低 但至今未發現有什麼問題

參考