字符串混淆技术应用 设计一个字符串混淆程序 可混淆.NET程序集中的字符串

关于字符串的研究,目前已经有两篇。

原理篇:字符串混淆技术在.NET程序保护中的应用及如何解密被混淆的字符串 

实践篇:字符串反混淆实战 Dotfuscator 4.9 字符串加密技术应对策略

今天来讲第三篇,如何应用上面所学内容,设计一个字符串混淆程序。

先设计一个控制台程序,它是将要被我混淆的程序集文件:

public static void Main()
{
        try
        {
            RunSnippet();
        }
        catch (Exception e)
        {
            string error = string.Format("---\nThe following error occurred while executing the snippet:\n{0}\n---", e.ToString());
            Console.WriteLine(error);
        }
        finally
        {
            Console.Write("Press any key to continue...");
            Console.ReadKey();
        }
}
 

代码是Snippet Compiler 的标准模板,在控制台上打印一段字符串。这里,有二个字符串常量,是我需要对它进行加密的地方。

image

不能直接改源代码,而且要以程序的方式来操作程序集。要能修改.net程序集,现在能找到的方法是Mono.Cecil,最新的版本是0.9.5.0。

先设计混淆算法,是个很简单的Base64代码转换,这一步可以深入挖掘,做更复杂的混淆算法。

public static string StringDecode(string text1)
{
    return Encoding.UTF8.GetString(Convert.FromBase64String(text1));
}

要把这段代码转化为IL代码,用Mono.Cecil来注入到制定的程序集中,先来看看翻译成IL之后的代码

.method public hidebysig static string StringDecode(string) cil managed
{
    .maxstack 8
    L_0000: call class [mscorlib]System.Text.Encoding [mscorlib]System.Text.Encoding::get_UTF8()
    L_0005: ldarg.0 
    L_0006: call uint8[] [mscorlib]System.Convert::FromBase64String(string)
    L_000b: callvirt instance string [mscorlib]System.Text.Encoding::GetString(uint8[])
    L_0010: ret 
}

再对比Mono.Cecil的语法例子,把上面的IL代码,翻译成C#代码

MethodDefinition new_method = new MethodDefinition("StringDecode", attr, asm.MainModule.Import(typeof(string)));
ParameterDefinition para = new ParameterDefinition(asm.MainModule.Import(typeof(string)));
new_method.Parameters.Add(para);
tp.Methods.Add(new_method);

new_method.Body.MaxStackSize = 8;
MethodReference mr;
ILProcessor worker = new_method.Body.GetILProcessor ();

mr = asm.MainModule.Import(typeof(Encoding).GetMethod("get_UTF8"));
worker.Append(worker.Create(OpCodes.Call, mr));

worker.Append(worker.Create(OpCodes.Ldarg_0));

mr = asm.MainModule.Import(typeof(Convert).GetMethod("FromBase64String"));
worker.Append(worker.Create(OpCodes.Call, mr));

mr = asm.MainModule.Import(typeof(Encoding).GetMethod("GetString", new Type[] { typeof(Byte[]) }));
worker.Append(worker.Create(OpCodes.Callvirt, mr));
worker.Append(worker.Create(OpCodes.Ret));

 

再次,我样要搜索目标程序集中的所有字符串,把它转化成Base64的字符串编码,于是遍历IL指令,进行转化

List<Instruction>  actionInsert=new List<Instruction> ();
foreach (Instruction ins in entry_point.Body.Instructions)
{
       if (ins.OpCode.Name == "ldstr")
       {
                Console.WriteLine("Find target instruction, start modify..");
                byte[] bytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes (Convert.ToString (ins.Operand));
                ins.Operand = Convert.ToBase64String (bytes);
                    
                actionInsert.Add(ins);
      }
}
 
 

最后,我们把原来的指令替换成字符串混淆算法调用

for (int i = 0; i < actionInsert.Count; i++)
{
         mr = asm.MainModule.Import(new_method);
         worker = entry_point.Body.GetILProcessor();
         worker.InsertAfter(actionInsert[i], worker.Create(OpCodes.Call, mr));
}
 
 

最后保存程序集,用.net Reflector 载入程序集,如下图所示,字符串常量已经变成了方法调用:

image

这样,增加了代码反编译的难度,字符串的含义完全被替换成一堆无意义的字符串。

Mono.Cecil最新的版本中,API有变化,本篇程序代码中应用到的读取程序集和写入程序集

string path = @"C:\Users\Administrator\Desktop\CPP\Default.exe";
AssemblyDefinition asm = AssemblyDefinition.ReadAssembly(path);
MethodDefinition entry_point = asm.EntryPoint;

path = @"C:\Users\Administrator\Desktop\CPP\DefaultSecury.exe";
asm.MainModule.Write(path);

关于字符串混淆算法,下面列举几个我找到的混淆算法,加密强度会高一些:

static string stringEncrypt(string string_0)
{
    char[] chArray;
    char[] chArray1 = chArray = string_0.ToCharArray();
    while (true)
    {
        int num;
        int length = chArray1.Length;
        if (length <= 0)
        {
            break;
        }
        chArray1[num = length + -1] = (char) (chArray[num] - 'ᑩ');
    }
    return string.Intern(new string(chArray));
}
 

下面是Dotfuscator的混淆算法,还加了盐,强度提升不少。

static string GetString(string source, int salt)
 {
     int index = 0;
     char[] data = source.ToCharArray();
     salt += 0xe74d6d7; // This const data generated by dotfuscator
     while (index < data.Length)
     {
         char key = data[index];
         byte low = (byte)((key & '\x00ff') ^ salt++);
         byte high = (byte)((key >> 8) ^ salt++);
         data[index] = (char)((low << 8 | high));
         index++;
     }
     return string.Intern(new string(data));
 }
 

经过混淆后的字符串,完全看不出原文的含义。比如下面的代码片段,都有些怀疑它使用的字符集,有点像中东国家的语言

image 

再来看一个代码中有中文的例子,这是一段用户登陆代码,它加密后的字符看起来更不可理解。

image

如果要给字符串混淆加盐,只需要简单的修改上面的代码,添加一个临时变量,再增加到调用的混淆算法中。

全文代码以NUnit测试方法写成,单元测试配合Resharper真是好用,可以节省大量的代码,一个方法即可作为入口程序启动运行。

给开发和测试带多很多方便。

posted @ 2013-07-03 09:15 信息化建设 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏