Spring boot使用ProGuard实现代码混淆

代码混淆常见于安卓的apk安装文件, 服务端的代码因为不易被普通用户接触到, 所以混淆不多。但是某些场景下, 比如:项目需要部署到客户机器上, 就会有泄露代码逻辑的风险。
不过需要知道的是:使用proguard混淆代码只能增加阅读和理解的难度, 并不能百分百保证代码安全。也即是达到让开发人员看到这头痛的代码有99.99999%的冲动放弃阅读,拍桌子说还不如我重写一遍逻辑。

一、 ProGuard简介

附:proGuard官网

因为Java代码是非常容易反编译,况且Springboot和Android开发的应用程序都是用Java代码写的,为了很好的保护Java源代码,我们需要对编译好后的class文件进行混淆。

ProGuard是一个混淆代码的开源项目,它的主要作用是混淆代码,殊不知ProGuard还包括以下4个功能:

  1. 压缩(Shrink):检测并移除代码中无用的类、字段、方法和特性(Attribute)。
  2. 优化(Optimize):对字节码进行优化,移除无用的指令。
  3. 混淆(Obfuscate):使用a,b,c,d这样简短而无意义的名称,对类、字段和方法进行重命名。
  4. 预检(Preveirfy):在Java平台上对处理后的代码进行预检,确保加载的class文件是可执行的。

二、混淆配置要点

  1. 建议逐个java包定义混淆规则,这样思路更清晰 ;
  2. repository(dao)层需要保存包名和类名,因为Mybatis的xml文件中引用了dao层的接口 ;
  3. controller层注意在使用@PathVariable、@RequestParam时需要显式声明参数名 ;
  4. dao层用于映射数据库表的类和controller层映射前台参数的类,都需要保留类成员 ;
  5. 修改spring的bean命名策略,改成按类的全限定名来命名。

三、快速开始

本文基于springboot2.x + maven + proguard进行代码混淆。
将源码打包做代码混淆还有其他方案,但是没成功,最终选择proguard,开始使用遇到各种问题,各种jar包版本问题,尝试了5次不同方案,费了十牛二虎之力最终成功,Mark一下。

3.1 方案

proguard是最为广为使用的工具之一,可是用他的客户端方式来混淆springboot项目的时候最后总得不到可执行的jar。后来发现了proguard-maven-plugin这个插件,所有proguard的指令都可以在pom中定义实现,本文采用proguard-maven-plugin方案。

3.2 POM文件



    4.0.0
    com.erbadagang.data.jpa
    jpa
    0.0.1-SNAPSHOT
    jpa
    JPA project for Spring Boot

    
        1.8
        UTF-8
        UTF-8
        2.3.0.RELEASE
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-jdbc
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-jpa
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            runtime
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
            
                
                    org.junit.vintage
                    junit-vintage-engine
                
            
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            1.18.12
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-dependencies
                ${spring-boot.version}
                pom
                import
            
        
    

    
        
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-compiler-plugin
                
                    1.8
                    1.8
                    UTF-8
                
            

            
            
                com.github.wvengen
                proguard-maven-plugin
                2.2.0
                
                    
                        
                        package
                        
                            proguard
                        
                    
                
                
                    ${project.build.finalName}.jar
                    
                    ${project.build.finalName}.jar
                    
                    true
                    
                         
                         
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                         
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        

                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        
                        

                        
                        
                        
                    
                    
                        
                        ${java.home}/lib/rt.jar
                        ${java.home}/lib/jce.jar
                    
                
                
                    
                    
                        net.sf.proguard
                        proguard-base
                        6.1.1
                    
                
            

            
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
                
                    
                        
                        
                            repackage
                        
                        
                            com.erbadagang.data.jpa.JpaApplication
                        
                    
                
            
        
    


直接在项目中将自己打包部分......的maven plugin(插件)替换成上面的代码即可,各个插件的作用已经注释。

下面这些代码是用来指定哪些包不被混淆,注意将包路径改为你自己的,为了纪念小时候的神车“二八大杠”,我的包名统统以erbadagang作为前缀。








 

说明:
-keep class 类/包.** 表示保留类名;
-keepclassmembers class 类/包.**{ *;} 表示保留类下边的所有变量,均不混淆。

另外需要注意的点, shrink这个功能一般最好别用,所以这里添加了,我就遇到过启动jar的时候不支持压缩jar的问题。

在使用客户端的时候经常会出现warings之类的提示,大多数处理方式都是使用-ignorewarings这个被官方指令来解决的,但是好多文章或参考资料中都有说明,这可能会带来一些问题。

网上很多地方是把指令写在一个外部proguard.conf来实现的,但是我用那些方法的一直没有成功,所以直接把配置写在了pom文件。

3.3 更换bean命名策略(本文未使用)

bean命名重复异常,由于proguard混淆貌似不能指定在basePackages下面类名混淆后唯一,不同包名经常有a.class,b.class,c.class之类重复的类名,因此spring容器初始化bean的时候会报错。

org.springframework.beans.factory.BeanDefinitionStoreException: Failed to parse configuration class [com.example.demo.MvcDemoApplication]; nested exception is org.springframework.context.annotation.ConflictingBeanDefinitionException: Annotation-specified bean name 'a' for bean class [com.example.demo.c.a] conflicts with existing, non-compatible bean definition of same name and class [com.example.demo.b.a]

我们可以通过改变spring的bean的命名策略来解决这个问题,把包名带上,就唯一了。本文添加此功能导致jar无法启动,这个解决方案仅作为参考,本文的源代码无这部分功能

3.4编译打包

3.4.1 命令行打包

可以使用命令行方式打包,在项目的pom文件所在文件夹执行mvn clean package -DskipTests

3.4.2 工具打包

使用maven进行编译打包,如图选择cleanpackage,然后点击运行Maven编译按钮。

maven进行混淆打包

如果没有错误,控制台会输出proguard的日志及最后的BUILD SUCCESS提示:

[INFO] --- maven-jar-plugin:2.4:jar (default-jar) @ jpa ---
[INFO] Building jar: D:\dev\GitRepository\jpa\target\jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar
[INFO] 
[INFO] --- proguard-maven-plugin:2.2.0:proguard (default) @ jpa ---
[INFO] execute ProGuard [-injars, 'D:\dev\GitRepository\jpa\target\jpa-0.0.1-SNAPSHOT_proguard_base.jar'(!META-INF/maven/**), -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-data-jdbc\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-data-jdbc-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-jdbc\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-jdbc-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\zaxxer\HikariCP\3.4.5\HikariCP-3.4.5.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-jdbc\5.2.6.RELEASE\spring-jdbc-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\data\spring-data-jdbc\2.0.0.RELEASE\spring-data-jdbc-2.0.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\data\spring-data-relational\2.0.0.RELEASE\spring-data-relational-2.0.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\data\spring-data-commons\2.3.0.RELEASE\spring-data-commons-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-tx\5.2.6.RELEASE\spring-tx-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-context\5.2.6.RELEASE\spring-context-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-beans\5.2.6.RELEASE\spring-beans-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\slf4j\slf4j-api\1.7.30\slf4j-api-1.7.30.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-data-jpa\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-data-jpa-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-aop\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-aop-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-aop\5.2.6.RELEASE\spring-aop-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\aspectj\aspectjweaver\1.9.5\aspectjweaver-1.9.5.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\jakarta\transaction\jakarta.transaction-api\1.3.3\jakarta.transaction-api-1.3.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\jakarta\persistence\jakarta.persistence-api\2.2.3\jakarta.persistence-api-2.2.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\hibernate\hibernate-core\5.4.15.Final\hibernate-core-5.4.15.Final.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\jboss\logging\jboss-logging\3.4.1.Final\jboss-logging-3.4.1.Final.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\javassist\javassist\3.24.0-GA\javassist-3.24.0-GA.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\net\bytebuddy\byte-buddy\1.10.10\byte-buddy-1.10.10.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\antlr\antlr\2.7.7\antlr-2.7.7.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\jboss\jandex\2.1.3.Final\jandex-2.1.3.Final.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\classmate\1.5.1\classmate-1.5.1.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\dom4j\dom4j\2.1.3\dom4j-2.1.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\hibernate\common\hibernate-commons-annotations\5.1.0.Final\hibernate-commons-annotations-5.1.0.Final.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\glassfish\jaxb\jaxb-runtime\2.3.3\jaxb-runtime-2.3.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\glassfish\jaxb\txw2\2.3.3\txw2-2.3.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\sun\istack\istack-commons-runtime\3.0.11\istack-commons-runtime-3.0.11.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\data\spring-data-jpa\2.3.0.RELEASE\spring-data-jpa-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-orm\5.2.6.RELEASE\spring-orm-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-aspects\5.2.6.RELEASE\spring-aspects-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-web\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-web-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot\2.3.0.RELEASE\spring-boot-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-autoconfigure\2.3.0.RELEASE\spring-boot-autoconfigure-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-logging\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-logging-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\ch\qos\logback\logback-classic\1.2.3\logback-classic-1.2.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\ch\qos\logback\logback-core\1.2.3\logback-core-1.2.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\apache\logging\log4j\log4j-to-slf4j\2.13.2\log4j-to-slf4j-2.13.2.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\apache\logging\log4j\log4j-api\2.13.2\log4j-api-2.13.2.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\slf4j\jul-to-slf4j\1.7.30\jul-to-slf4j-1.7.30.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\jakarta\annotation\jakarta.annotation-api\1.3.5\jakarta.annotation-api-1.3.5.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\yaml\snakeyaml\1.26\snakeyaml-1.26.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-json\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-json-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\jackson\core\jackson-databind\2.11.0\jackson-databind-2.11.0.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\jackson\core\jackson-annotations\2.11.0\jackson-annotations-2.11.0.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\jackson\core\jackson-core\2.11.0\jackson-core-2.11.0.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jdk8\2.11.0\jackson-datatype-jdk8-2.11.0.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jsr310\2.11.0\jackson-datatype-jsr310-2.11.0.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\com\fasterxml\jackson\module\jackson-module-parameter-names\2.11.0\jackson-module-parameter-names-2.11.0.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\boot\spring-boot-starter-tomcat\2.3.0.RELEASE\spring-boot-starter-tomcat-2.3.0.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-core\9.0.35\tomcat-embed-core-9.0.35.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\glassfish\jakarta.el\3.0.3\jakarta.el-3.0.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-websocket\9.0.35\tomcat-embed-websocket-9.0.35.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-web\5.2.6.RELEASE\spring-web-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-webmvc\5.2.6.RELEASE\spring-webmvc-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-expression\5.2.6.RELEASE\spring-expression-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\jakarta\xml\bind\jakarta.xml.bind-api\2.3.3\jakarta.xml.bind-api-2.3.3.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\jakarta\activation\jakarta.activation-api\1.2.2\jakarta.activation-api-1.2.2.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-core\5.2.6.RELEASE\spring-core-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\springframework\spring-jcl\5.2.6.RELEASE\spring-jcl-5.2.6.RELEASE.jar', -libraryjars, 'D:\dev\mvnRespo\org\projectlombok\lombok\1.18.12\lombok-1.18.12.jar', -outjars, 'D:\dev\GitRepository\jpa\target\jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar', -libraryjars, 'D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_231\jre/lib/rt.jar', -libraryjars, 'D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_231\jre/lib/jce.jar', -printmapping, 'D:\dev\GitRepository\jpa\target\proguard_map.txt', -printseeds, 'D:\dev\GitRepository\jpa\target\proguard_seed.txt', -target 1.8, -dontshrink, -dontoptimize, -adaptclassstrings, -ignorewarnings, -keep class org.apache.logging.log4j.util.* { *; }, -dontwarn org.apache.logging.log4j.util.**, -keepattributes
                            Exceptions,InnerClasses,Signature,Deprecated,SourceFile,LineNumberTable,*Annotation*,EnclosingMethod, -keepclassmembers enum * { *; }, -keepparameternames, -keepclasseswithmembers public class * {
                            public static void main(java.lang.String[]);}, -dontnote javax.annotation.**, -dontnote sun.applet.**, -dontnote sun.tools.jar.**, -dontnote org.apache.commons.logging.**, -dontnote javax.inject.**, -dontnote org.aopalliance.intercept.**, -dontnote org.aopalliance.aop.**, -dontnote org.apache.logging.log4j.**, -keep class com.erbadagang.data.jpa.JpaApplication, -keep class com.erbadagang.data.jpa.base.* {*;}, -keep class com.erbadagang.data.jpa.entity.* {*;}, -keep class com.erbadagang.data.jpa.model.* {*;}, -keep class com.erbadagang.data.jpa.controller.* {*;}, -keep interface * extends * { *; }, -keepclassmembers class * {
                            @org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired *;
                            @org.springframework.beans.factory.annotation.Value *;
                            }]
[INFO] proguard jar: D:\dev\mvnRespo\net\sf\proguard\proguard-base\6.1.1\proguard-base-6.1.1.jar
 [proguard] ProGuard, version 6.1.1
......
 [proguard] Preparing output jar [D:\dev\GitRepository\jpa\target\jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar]
 [proguard]   Copying resources from program jar [D:\dev\GitRepository\jpa\target\jpa-0.0.1-SNAPSHOT_proguard_base.jar] (filtered)
[INFO] 
[INFO] --- spring-boot-maven-plugin:2.3.1.RELEASE:repackage (default) @ jpa ---
[INFO] Replacing main artifact with repackaged archive
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

3.4.3 target下文件

在target目录下会生成5个文件:

  1. jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar混淆后的Spring boot jar,里面包含完整的项目结构,可以运行,这个就是我们本文的产出物;
  2. proguard_map.txt 混淆内容的映射;
  3. proguard_seed.txt 参与混淆的类;
  4. 还有2个未混淆的原始jar包。
target目录生成的文件

四、 测试jar

4.1 启动

命令java -jar jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar启动混淆后的jar,验证是否正常运行。

D:\dev\GitRepository\jpa\target>java -jar jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.3.0.RELEASE)

2020-07-19 09:12:33.766  INFO 9024 --- [           main] com.erbadagang.data.jpa.JpaApplication   : Starting JpaApplication on guoxiuzhi with PID 9
024 (D:\dev\GitRepository\jpa\target\jpa-0.0.1-SNAPSHOT.jar started by guoxiuzhi in D:\dev\GitRepository\jpa\target)
2020-07-19 09:12:33.766  INFO 9024 --- [           main] com.erbadagang.data.jpa.JpaApplication   : No active profile set, falling back to default
profiles: default
......

4.2 请求Controller

访问URL:http://localhost:8080/user/selectOne?id=5,来测试功能是否正常。

测试Controller

返回了id=5的梅西相关的数据,证明混合后的代码无问题:

GET http://localhost:8080/user/selectOne?id=5

HTTP/1.1 200 
Content-Type: application/json
Transfer-Encoding: chunked
Date: Sun, 19 Jul 2020 01:29:24 GMT
Keep-Alive: timeout=60
Connection: keep-alive

{
  "id": 5,
  "name": "Messi",
  "age": 24,
  "email": "[email protected]",
  "createTime": null,
  "updateTime": null,
  "operator": null,
  "deleteFlag": null,
  "version": null
}

五、混淆效果

有几次混淆后代码可以正常运行,但是通过反编译工具发现代码根本就没混淆,然后需再调整代码达到混淆的目的,所以需要用反编译工具进行验证是否真的被混淆过。
java class的反编译工具使用jd-gui。下载地址:http://java-decompiler.github.io/。

原来我是通过解压工具把jar文件解压到文件夹,看一下目录结构后再复制路径到jd-gui进行反编译,其实更便捷的方式是,直接拖动jar文件到jd-gui窗口即可。

源代码的Service实现类包及类名称:

混淆前的service实现类impl包

如图:可以看到混淆后service的实现类的包名和类名已经变成了a、b之类的短名称,达到了混淆的效果。
混淆后的核心业务逻辑部分代码——service impl

底线


本文源代码使用 Apache License 2.0开源许可协议,可从Gitee代码地址通过git clone命令下载到本地或者通过浏览器方式查看源代码。

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