obfuskator/docs/architecture.md
loki5512344 a641e69455 Initial commit: noxis JVM bytecode obfuscator
Workspace of 9 crates (noxis, noxis-core, noxis-classfile, noxis-analysis,
noxis-passes, noxis-runtime, noxis-jar, noxis-verify, noxis-structure-check).
AGPL-3.0-only license, Rust 2024 edition, unsafe_code denied.
2026-10-08 22:01:03 +02:00

128 lines
8.2 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

# Архитектура
## Слои
```text
┌──────────────────────────┐
CLI (noxis) │ clap → конфиг → отчёт │
└────────────┬─────────────┘
│
┌─────────────────────┼─────────────────────┐
▼ ▼ ▼
┌─────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ noxis-jar │ │noxis-passes │ │noxis-verify │
│ ZIP, ресурсы│ │ трансформации│ │ red-паттерны │
└──────┬──────┘ └──────┬───────┘ └──────┬───────┘
│ │ │
│ ┌──────┴───────┐ │
│ │ noxis-core │ │
│ │ конфиг, seed │ │
│ │ маппинги, Pass│ │
│ └──────┬───────┘ │
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ noxis-classfile (IR) │
│ Program → ClassFile → Code → Insn (метки, не смещения)│
│ model/ format/ insn error │
└────────────────────────────────────────────────────────┘
▲
┌──────┴──────┐ ┌───────────────┐ ┌──────────────────┐
│noxis- │ │noxis-runtime │ │noxis-structure- │
│analysis │ │ шифры, ABI │ │check (build-time)│
└─────────────┘ └───────────────┘ └──────────────────┘
```
Зависимости направлены только вниз. Циклов нет: сборка конвейера живёт в
`noxis-passes`, потому что `noxis-core` знает только контракт `Pass`.
## Крейты
| крейт | ответственность |
|---|---|
| `noxis-classfile` | собственный IR классовых файлов, чтение/запись, `StackMapTable` |
| `noxis-core` | конфигурация, детерминированный seed, маппинги, контекст и контракт `Pass` |
| `noxis-analysis` | иерархия наследования, entrypoint'ы, рефлексия по имени, keep-правила |
| `noxis-passes` | сами трансформации + сборка стандартного конвейера |
| `noxis-runtime` | схемы шифрования строк и ABI класса-декодера |
| `noxis-jar` | ZIP: чтение, перепаковка, вырезание подписей, патч ресурсов |
| `noxis-verify` | red-паттерны, `java -Xverify:all`, метрики |
| `noxis` | CLI |
| `noxis-structure-check` | автогейт структурных правил (см. [`README.md`](README.md)) |
## Собственный IR
Пассы не работают с API стороннего парсера — они работают с моделью:
```text
Program все классы + ресурсы архива
├─ ClassFile версия, флаги, this/super, поля, методы, атрибуты
│ ├─ Field
│ └─ Method
│ └─ Code max_stack/max_locals, insns, exception_table, frames
└─ Resource путь + байты внутри архива
```
Ключевое решение — **`Insn::Mark(Label)` вместо байтовых смещений**:
- любой пасс, меняющий порядок или длину инструкций, не пересчитывает
jump-офсеты;
- пересчёт делается ровно один раз — в writer'е;
- в IR нет состояния, в котором «смещение уехало, а метка осталась».
Атрибуты, которые мы не понимаем, хранятся как `Attribute::Raw { name, data }`
и возвращаются на место без изменений — round-trip без потерь.
## Контракт пасса
```rust
pub trait Pass: Send + Sync {
fn id(&self) -> PassId;
fn apply(&self, ctx: &mut Context, program: &mut Program)
-> Result<PassReport, CoreError>;
}
```
- `Context` — всё состояние прогона: конфиг, мастер-сид, маппинги, заметки.
Из него берётся RNG: `ctx.rng("rename/classes")` — доменное разделение,
чтобы случайности разных пассов не были статистически коррелированы.
- `PassReport` — что трансформировано, что сознательно пропущено и почему.
- `Report` — собирает отчёты всех пассов + счётчики, сериализуется в JSON.
Детерминированность — свойство, а не пожелание: одинаковый seed на одинаковой
версии даёт байт-в-байт одинаковый выход. Это проверяется тестами.
## Конвейер
Порядок пассов — не деталь:
```text
Rename → Resources → Strings → Constants → Flow → Noise → DebugInfo
```
почему именно так:
1. **Rename первым** — все остальные техники порождают новые ссылки
(`LDC`-шум, вызовы декодера, junk-классы), и они уже должны быть в
обфусцированных именах.
2. **Resources сразу после Rename** — патч `fabric.mod.json`, `*.mixins.json`,
refmap и access widener должен видеть *итоговые* имена классов.
3. **Strings и Constants** — работают по телам методов, ещё не искажённым
control-flow'ем.
4. **Flow** — искажает CFG. Если поставить его раньше, Strings/Constants
перестанут находить свои шаблоны в инструкциях.
5. **Noise** — junk-классы и аннотации добавляются в самом конце, когда
целевой граф уже финален.
6. **DebugInfo последним** — strip/spoof отладочной информации после всех
трансформаций, чтобы не породить свежие `LineNumberTable`.
## Статус
| этап | что |
|---|---|
| **готово** | IR, модель, конфиг, seed/PRNG, маппинги, анализ, keep, переименование, шифры строк, гейт правил, `format::parse`/`write` поверх ристретто, вывод кадров `StackMapTable` |
| **P2** | пассы строк/констант/шума/потока, генератор декодера, CLI |
| **P2** | генерация класса-декодера, вывод мастер-секрета, остальные пассы |
| **P3** | CLI, метрики, интеграция с `java -Xverify:all` |
Детали выбора — [`stack.md`](stack.md), план — [`../todo.md`](../todo.md).