obfuskator/docs/techniques.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

10 KiB
Raw Blame History

Как работает: техники, плюсы, минусы

Каждая техника описана одинаково: как работает → что даёт → что стоит / где ломается. Цена указана честно: обфускация — это всегда обмен читаемости и времени против аналитика.

Итоговая таблица — в конце.

1. Переименование (Rename)

Как работает. Классы получают случайные имена в случайных пакетах (или в исходном пакете, если spread_packages = false). Поля и методы переименовываются, если method_rename_safety считает их безопасными (private/static/final — сразу; virtual — только «семейством» на всю иерархию, чтобы не разъединить переопределения и мостовые методы). Затем переписываются дескрипторы, LDC-классы, вызовы, поля, исключительная таблица, Signature/Exceptions/InnerClasses.

Плюсы.

  • Самая дешёвая и самая отдающая техника: читает javap -p любой анализатор.
  • Не меняет семантику — риск сломать код минимален.
  • Маппиинг пишется в отчёт → stack trace'и переводятся обратно.

Минусы / цена.

  • Keep-список обязателен: рефлексия по имени (Class.forName("pkg.C")), JNI, serialVersionUID, сериализация, entrypoint'ы. Пропустил — получил ClassNotFoundException в рантайме.
  • Рефлексия через строки мы ловим автоматически (анализ Class.forName, getMethod/getField и т.п.), но динамическую конкатенацию — нет.
  • Для библиотек rename_public_members = false по умолчанию: менять публичный API библиотеки — сломать всех потребителей.

Статус: готово.

2. Шифрование строк (Strings)

Как работает. Каждый LDC со строкой короче min_len заменяется на LDC cipher; LDC salt; INVOKESTATIC d(String,I)String. Ключ строки выводится из мастер-секрета + salt, не лежит рядом с шифротекстом. Между строками ротируются разные схемы (xor-splitmix, xtea-ctr), nonce уникален на строку, MAC ловит порчу.

Плюсы.

  • Строки — главный источник логики ("admin", URL, SQL, regex).
  • Ротация схем: один скрипт деобфускации не покрывает весь jar.
  • MAC: подмена шифротекста не «молча» портит текст, а падает.

Минусы / цена.

  • Декодер добавляет вызов на каждый доступ к строке → оверхед в рантайме.
  • Целевой анализ декодера всё равно раскроет текст; задача — поднять цену, а не сделать невозможным.
  • Мастер-секрет собирается в декодере из двух частей (k1 ^ k2).

Статус: готово (подстановка + генератор декодера v49 + сквозной тест исполнением под настоящим java).

3. Обфускация констант (Constants)

Как работает. Числовая константа не хранится как есть, а собирается из разных выражений: x ^ k, a + b, (a << 1) + c. Плюс настоящие opaque-предикаты — условия, истинность которых зависит от инварианта (например, i*(i+1) % 2 == 0), а не от константы.

Плюсы.

  • Дёшево, ломает поиск «магических чисел».
  • Оpaque-предикаты добавляют ветки, по которым деобфускатор должен пройти.

Минусы / цена.

  • Ребёнок числа раскрывается за минуты любым символном вычислителем (executor для LCONST/ICONST-цепочек).
  • Развдувание кода растёт по квадрату от числа вставок.
  • Шаблонный opaque-предикат (всегда один и тот же A+B) узнаётся паттерном — отсюда требование нескольких схем.

Статус: готово для int/long (xor/add/shift + opaque-предикаты); float/double не трогаются.

4. Обфускация контрольного потока (Flow)

Как работает. CFG перестраивается одной из схем: state-spread (таблица состояний + switch), computed-switch (счётчик-переменная вместо меток), butterfly (обратные переходы), exception-goto (управление через throw/catch).

Плюсы.

  • Линейный проход кода больше не читается как исходник.
  • В сочетании с opaque-предикатами резко поднимает стоимость трассировки.

Минусы / цена.

  • Самая дорогая и самая опасная техника. Требует пересчёта StackMapTable для классов версии ≥ 50 — иначе JVM не грузит класс.
  • Ломает профилировщики, coverage-инструменты и отладку.
  • Нужен верификатор: любая ошибка в CFG — это VerifyError в рантайме.
  • Шаблонная схема (все методы перестроены одинаково) детектируется гистограммой длины блоков.

Статус: не реализован; блокер — StackMapTable (см. stack.md).

5. Шум (Noise)

Как работает. Junk-классы и junk-аннотации, вплетённые в граф достижимости (weave_reachable): класс считается достижимым, если на него есть ссылка из настоящего кода.

Плюсы.

  • Дешёвый объём: файлов много, логики ноль.
  • Мусор в дереве файлов ухудшает автоматический разбор.

Минусы / цена.

  • Reachability-анализ отсеивает junk мгновенно: класс, на который никто не ссылается, — мёртвый груз. Отсюда обязательное weave_reachable.
  • Пустые методы/тела — признак, который ищут первым.
  • Раздувание jar.

Статус: готово (junk-классы + weave_reachable; junk-аннотации пропускаются — сырые атрибуты не несут свежие индексы пула).

6. Отладочная информация (DebugInfo)

Как работает. Strip LineNumberTable, LocalVariableTable; подмена SourceFile на ложное имя; опционально strip Signature/InnerClasses. Плюс ложная отладочная информация — чужие имена переменных и номера строк.

Плюсы.

  • Практически бесплатно.
  • Восстанавливает исходные имена переменных и файлов — прямая утечка.

Минусы / цена.

  • Убивает нормальные stack trace'и (поэтому маппинги в отчёте обязательны).
  • Слишком «чистый» класс (LineNumberTable есть, а SourceFile = X.java, которого нет) — тоже признак.

Статус: не реализован.

7. Ресурсы (Resources)

Как работает. Патч текстовых ресурсов по маппингу: fabric.mod.json, *.mixins.json, refmap, access widener, META-INF/services/*. Вырезание старых подписей *.SF/*.RSA/*.DSA/*.EC. Ограничение дубликатов.

Плюсы.

  • Без этого обфускация Fabric-мода просто не стартует.
  • Убранные подписи — иначе jar считается подделанным.

Минусы / цена.

  • Патч только текстовых ресурсов: бинарные (картинки, классы в versions/) трогать нельзя.
  • Промах в патче → тихо неработающий refmap, ловится только запуском.

Статус: не реализован (крейт noxis-jar — план).

Сводная таблица

техника отдача риск цена статус
Rename ★★★★★ низкий низкая готово
Strings ★★★★ средний средняя готово
Resources ★★★★★ низкий низкая план
DebugInfo ★★★ низкий низкая план
Constants ★★ низкий низкая готово (int/long)
Noise ★ низкий раздувание готово (без аннотаций)
Flow ★★★★ высокий высокая план, ждёт frames

Вывод, который стоит держать в голове: Rename + Resources + DebugInfo дают большую часть защиты за небольшую цену. Flow — единственная техника, которая может сломать рантайм, и она же единственная, чья отдача не покрывает риск без верификатора.