iOS混淆-ollvm中添加对String的混淆

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之前研究ollvm的时候，发现开源的ollvm库中没有对字符串混淆的部分，但是很多APP中都可能会有一些需要加密的字符串。机缘巧合发现上海交大的GoSSIP小组开源了他们设计的基于LLVM4.0的混淆框架,功能包含常量字符串混淆以及ollvm原有的一些功能。该页面有关于他们项目的简介。
简单分析发现字符串混淆的部分主要由字符串加密的Pass完成，之后我们考虑把字符串混淆的功能加入ollvm中，所以本文简单介绍下如何将字符串加密的Pass继承到ollvm中。Pass其实可以简单的理解为LLVM优化/转换工作的一个最小单元，可以把所有的混淆工作都是由一个一个Pass组成的，想要做具体的了解，可以看下以下专栏的文章。

Pass集成

首先提取字符串加密文件对应pass文件，该文件所在目录为lib/Transform/Obfuscation。

pass文件目录

提取后放在ollvm相同目录下，并把头文件也复制到对应目录下，该文件所在目录为include/llvm/Transform/Obfuscation。

头文件目录

修改lib/Transform/Obfuscation目录下的CMakeLists.txt文件，将StringObfuscation.cpp添加到编译库中。然后修改Transform/IPO下的PassManagerBuilder.cpp文件，添加字符串加密的编译代码。具体代码如下:

1.添加引用

#include "llvm/Transforms/Obfuscation/StringObfuscation.h"

2.插入函数声明，即编译时的编译参数`-mllvm -sobf`

static cl::opt Seed("seed", cl::init(""),
                           cl::desc("seed for the random"));

static cl::opt StringObf("sobf", cl::init(false),
                           cl::desc("Enable the string obfuscation"));

3.在PassManagerBuilder()构造函数中添加随机数因子的初始化

    if(!Seed.empty()) {
      llvm::cryptoutils->prng_seed(Seed.c_str());
    }

插入随机因子初始化

4.添加pss到 PassManagerBuilder::populateModulePassManager中

    MPM.add(createStringObfuscation(StringObf));

添加Pass

5.在主路径下运行编译命令

  mkdir build
  cd build
  cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ../obfuscator/   // 代码所在路径
  make -j7

即可生成build最终文件，用于项目编译。我在github上也新建了一个添加了字符串混淆功能的ollvm版本，想要直接使用的小伙伴可以下载使用。

6.使用效果

在OC代码中添加了简单的字符串、混淆后的效果如下图：

字符串混淆前

字符串混淆后

问题及解决方案

编译成功后，则可按照上篇文章所述，在XCode中编译项目。

1. bcf不支持Invoke指令

在实际使用过程中，发现ollvm目前不支持@synchronized、try...catch等少数语法，然后导致bcf报错。这些语法会生成invoke指令，目前可以在bcf前过滤包含InvokeInst的方法，具体代码可以参考该Github地址。

2.目前该字符串识别还有bug，即不会加密每个函数的第一个字符串。。。该bug未经过验证。

若有其他问题，可以联系，或者comment

参考文档

http://bobao.360.cn/learning/detail/4069.html
http://www.nagain.com/activity/article/14/