MaxtoCode对.Net程序加密的原理及解密探讨

这里研究的对象是 MaxtoCode 3.1试用版.这里只探讨程序代码的加密.

 

对.Net程序代码的加密过程如下:

1. 运行 ildasm 将程序集反编译成 il代码文件.

2. 对IL代码文件进行处理.(*)

3. 运行 ilasm 将 IL代码文件编译成程序文件.

4. 直接对程序文件中的il字节码加密.(**)

 

粗体表示的 2 , 4 是关键步骤.

我们先来看看第四步.这一步就是加密的关键步骤，这里就是使用MaxtoCode的加密算法对程序代码进行加密。

显然，对于破解来说最直接直观的方法就是对其第四步的逆向解密。

如果从这个方向去破解解密加密过的程序，那就像MaxtoCode号称的那样MAXTOCODE的强度建立在加密算法之上。

理论上方法是可行的，但是工作量是非常大的。

 

那么我们还有其它的路可行呢？

现在来看看第二步MaxtoCode都做了什么。

用vs2003建一个最简单的winform程序，然后用MaxtoCode加密试试。我们将第三步之后，第四步之前的exe文件拿来研究。这个时候的exe程序代码是还没有被加密的。可以reflector。

看看 这个exe和我们直接的exe有什么区别：

1． 增加了一个类InFaceMaxtoCode .

2． 类都被增加了一个静态构造函数，在这个函数里面调用了InFaceMaxtoCode的一个静态函数Startup。

3． 类的原有构造函数里面也增加了调用InFaceMaxtoCode.Startup的语句。

从这些来看，MaxtoCode的目的是要确保InFaceMaxtoCode.Startup 在程序中能够最早的运行。

这个行为和win32程序加壳很像，一般壳都是加密程序代码，然后修改程序的启动入口，首先执行壳的代码，完成程序的解密，然后再执行程序。一般壳有一个特点：加密是对整个程序，启动时也是整个程序完全解密，然后再执行。(我也见到过一个很特别的壳，程序是部分解密的，软件注册算法的那一块， 是执行一部分解密一部分，然后之前解密的又被垃圾信息填充了。)

对于壳只要我们找对了时间和地点，就能从内存中得到我们需要的东西。

那么 MaxtoCode加密后的。Net程序呢？

先来看看 MaxtoCode的加密方式。用ildasm反编译 加密后的程序，会报很多错误，这是正常的，从生产的IL文件看，各个类，函数都还在，只是函数体里面是只有ildasm的错误信息。显然是加密后的代码无法反编译。MaxtoCode对。Net程序的加密不是对程序整体的，而只是对函数体加密，程序类结构不变。有一点我们是很清楚的，加密后的程序要能够正常运行，在运行时肯定是需要解密的。而解密的关键就在InFaceMaxtoCode.Startup里面。

现在我们来看看InFaceMaxtoCode.Startup 里面究竟做了什么。InFaceMaxtoCode 类的代码如下：

 

 

using  System;
using  System.IO;
using  System.Reflection;
using  System.Runtime.InteropServices;
using  System.Text;

public  class  InFaceMaxtoCode
{
     static  InFaceMaxtoCode()
    {
        InFaceMaxtoCode.started  =  false ;
    }

    [DllImport( " MRuntime3.dll " , EntryPoint = " CheckRuntime " , CharSet = CharSet.Unicode, SetLastError = true , ExactSpelling = true )]
     private  static  extern  int  A______();
    [DllImport( " KERNEL32.DLL " , EntryPoint = " GetModuleHandleA " , CharSet = CharSet.Ansi, SetLastError = true , ExactSpelling = true )]
     private  static  extern  int  B______( string  x13d52f7d8e232e61);
     private  static  string  ByteToString( byte [] x5fc6100148519126)
    {
         return  Encoding.ASCII.GetString(x5fc6100148519126);
    }

    [DllImport( " MRuntime3.dll " , EntryPoint = " MainDLL " , CharSet = CharSet.Ansi, SetLastError = true , ExactSpelling = true )]
     private  static  extern  bool  C______( int  x19218ffab70283ef,  int  xe7ebe10fa44d8d49);
    [DllImport( " KERNEL32.DLL " , EntryPoint = " SetEnvironmentVariableA " , CharSet = CharSet.Ansi, SetLastError = true , ExactSpelling = true )]
     private  static  extern  bool  D______( string  x427bb0e14ed9e9b1,  string  x84ee6c5b88919f4c);
     public  static  void  Startup()
    {
         if  ( ! InFaceMaxtoCode.started)
        {
             string  text1  =  "" ;
             string  text2  =  " MRuntime3.dll " ;
             if  (AppDomain.CurrentDomain.RelativeSearchPath  !=  null )
            {
                 if  (AppDomain.CurrentDomain.RelativeSearchPath.IndexOf( @" :\ " )  !=  - 1 )
                {
                    text1  =  AppDomain.CurrentDomain.RelativeSearchPath;
                }
                 else
                {
                    text1  =  AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory  +  AppDomain.CurrentDomain.RelativeSearchPath;
                }
            }
             else
            {
                text1  =  AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory;
            }
             string  text3  =  Environment.GetEnvironmentVariable( " path " );
             if  (text3.IndexOf(text1)  ==  - 1 )
            {
                InFaceMaxtoCode.D______( " path " , text3  +  " ; "  +  text1.Replace( " / " ,  @" \ " ));
            }
             if  (text1.Substring(text1.Length  -  1 ,  1 )  ==  @" \ " )
            {
                text1  =  text1;
            }
             else
            {
                text1  =  text1  +  @" \ " ;
            }
             if  (File.Exists(text1  +  text2)  &&  ! File.Exists(Path.GetTempPath()  +  text2))
            {
                File.Copy(text1  +  text2, Path.GetTempPath()  +  text2);
            }
             if  (text3.IndexOf(Path.GetTempPath())  ==  - 1 )
            {
                InFaceMaxtoCode.D______( " path " , text3  +  " ; "  +  Path.GetTempPath().Replace( " / " ,  @" \ " ));
            }
             int  num1  =  5 ;
            num1  =  InFaceMaxtoCode.A______();
             if  (num1  ==  0 )
            {
                 int  num2  =  InFaceMaxtoCode.B______(text2);
                 int  num3  =  InFaceMaxtoCode.B______(Assembly.GetExecutingAssembly().Location);
                InFaceMaxtoCode.started  =  InFaceMaxtoCode.C______(num2, num3);
            }
             else
            {
                 // 一堆垃圾代码，报告启动错误信息的。
            }
        }
    }


     private  static  bool  started;
}

Startup精简后的代码如下：

public  static  void  Startup()
        {
         if  ( ! InFaceMaxtoCode.started)
        {
             // 准备运行库；
             int  num1  =  5 ;
            num1  =  InFaceMaxtoCode.A______();
             if  (num1  ==  0 )
            {
                 int  num2  =  InFaceMaxtoCode.B______(text2);
                 int  num3  =  InFaceMaxtoCode.B______(Assembly.GetExecutingAssembly().Location);
                InFaceMaxtoCode.started  =  InFaceMaxtoCode.C______(num2, num3);
            }
             else
            {
                 // 一堆垃圾代码，报告启动错误信息的。
            }
        }

 

从代码里面我们看得到InFaceMaxtoCode.Startup 正常启动后，在整个程序集中只会运行一次。

关键函数是 运行库的MainDLL，这个函数有两个参数，一个是运行库的句柄，一个是程序集的句柄。这个句柄实际上就是程序在内存中加载的位置。MaxtoCode加密后的程序都是对齐到0x1000的。

自上次写第一篇文章到现在不知不觉两个月过去了，这篇文章我们将介绍怎么获取解密后的IL字节代码。
我们先回顾一下前文，在上一回我们提到“InFaceMaxtoCode.Startup 正常启动后，在整个程序集中只会运行一次。”。
当时这种说法是很武断的，如果 “InFaceMaxtoCode.C______(num2, num3)” 的返回值总是 false的话，该函数就会被执行多次，
不过根据后来动态调试的结果，我们证实了“InFaceMaxtoCode.C______(num2, num3)” 的返回值为 true，因此上次的说法是正确的。

现在言归正传，怎么取得解密后的代码呢？大概两个方向，
1.正面交锋，直接攻破maxtocode的运行库。
这就将问题直接回到了传统的win32层面，不过这个东西是业内人士写的在这方面的保护工作做得很好，像我这样的菜鸟就很难直接攻破了。
我曾有一个设想，就是通过分析运行库找到解密函数的入口，然后弄一个stub dll，hook这个地方，把解密后的il代码dump出来。
实际跟踪几次后我就放弃了。从跟踪到的信息来看，我猜测，运行库是通过 mscorwks.dll 挂接到 jit，在jit的前面实时解密代码。
理论上我们也可以挂一个到jit前面，在那里dump解密的il代码，不过这个实现的方式，还不清楚，如果弄明白了，也就能写一个同样原理的加密软件了。
这个难度比较大，所以我最终放弃了这个方案。

2.避开运行库，我们直接利用dotNet 2.0的特性获取IL代码。
如是我就试着用2.0写了一个winform程序，加密，运行，发现报错。
maxtocode3.1不支持2.0的winform程序，这就使我的这个方案实验夭折了。
两个月过去了，发现maxtocode升级到3.11了修正了这个bug，今天终于可以继续实验了。

我们来建一个简单的winform程序。一个窗体，然后一个按钮。
代码如下：

 1  using  System;
 2  using  System.Collections.Generic;
 3  using  System.ComponentModel;
 4  using  System.Data;
 5  using  System.Drawing;
 6  using  System.Text;
 7  using  System.Windows.Forms;
 8  using  System.Reflection;
 9  using  Spaces;
10  namespace  Test5
11  {
12       public  partial  class  Form1 : Form
13      {
14           public  Form1()
15          {
16              InitializeComponent();
17          }
18     
19           private  void  TestMethod()
20          {
21               //   [7/17/2006]
22               int  i  =  0 ;
23              i  =  1 ;
24              i ++ ;
25               if (i > 0 )
26              {
27                  MessageBox.Show( " OK " );
28              }
29          }
30 
31           private  void  button1_Click( object  sender, EventArgs e)
32          {
33              Type tp  =  this .GetType();
34 
35              MethodInfo mi  =  tp.GetMethod( " TestMethod " ,
36                  BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.DeclaredOnly |
37                  BindingFlags.Public | BindingFlags.Static
38                   | BindingFlags.Instance);
39               if (mi  ==  null )
40              {
41                  MessageBox.Show( " err " );
42                   return ;
43              }
44              MethodBody mb  =  mi.GetMethodBody();
45               byte [] bt =  mb.GetILAsByteArray();
46              StringBuilder sb  =  new  StringBuilder();
47               for  ( int  i  =  0 ; i  <  bt.Length; i ++ )
48              {
49                  sb.Append(bt[i].ToString( " X2 " ));
50                  sb.Append( "  " );
51              }
52               string  stxt  =  sb.ToString();
53              MessageBox.Show(stxt);
54                         
55          } 
56       
57      }
58  }

编译运行，我们点击按钮就能看到 TestMethod 的IL字节码。
然后用maxtocode加密在运行，同样能看到 TestMethod 的IL字节码。
两次看到的结果一样的，这个是当然了，如果不一样，maxtocode就破坏了程序的正确性了。

好了，我们的实验成功了。

看到这里大家应该知道怎么获取解密后的IL代码了吧。

这种方式比在内存里面找代码或者hook到maxtocode解密后dump代码的方式要优越很多，
因为内存dump的方式你还要担心运行时的函数覆盖率，没有运行到的就dump不到。

这种方式我们利用 DotNet的反射机制，可以枚举出程序集中的所有类型，以及每个类型的所有方法，成员，字段，构造函数等。

初步实验了一下，对于加了密的dll文件还是比较好弄的，2.0的、1.1的都能弄出IL代码来。
对于exe文件还有一关需要解决，那就是如何将我们的DotNet dll程序集插入到exe的运行空间中去。

今回就先到这里了，下回再实际写程序演练获取解密后的IL字节代码。