教你用 Java 字节码做点有趣的事 ——无痛破解 Java 系软件

在软件开发领域，Java 是一种非常流行的编程语言，由于其跨平台的特性和简洁的语法，它被广泛应用于各种应用程序和系统开发中。然而，Java 系软件的一大特点是其安全性，为了保护软件的知识产权和防止盗版行为，开发者常常对软件进行加密和保护。本篇文章将教你如何利用 Java 字节码技术，来进行无痛破解 Java 系软件，带你领略 Java 字节码的神奇之处！

本文会用到之前讲过的javaagent, 字节码修改框架ASM.不清楚的童鞋可以看下字节码合集里面前面的文章.

项目准备

假如我们有一个swing写了一个图形化程序demo.jar, 注意我们是没有源代码的. 使用java -jar运行这个demo.jar程序会先去校验license是否到期, 到期的话则会弹窗提示:

jar 包本质上就是一个 zip 压缩包，用 unzip 命令将 jar 包解压到一个临时文件夹 tmp 中，对应的目录结构如下所示:

.
├── META-INF
│   ├── MANIFEST.MF
│   └── maven
│       └── LicenseCheckSwing
│           └── LicenseCheckSwing
│               ├── pom.properties
│               └── pom.xml
└── me
    └── ya
        └── swing
            ├── AppMain.class
            └── StartupChecks.class

借助JD-GUI等反编译工具去查看StartupChecks.class反编译后的源码可以看到，这里判断 license 是否过期的方法比较简单，是拿当前时间与过期时间做对比，如果当前时间大于过期时间，就返回 license 已过期

public class StartupChecks {
  private static int getDayOfMonth() {
    return 7;
  }
  
  private static int getMonthOfYear() {
    return 0;
  }
  
  private static int getYear() {
    return 2019;
  }
  
  public static boolean canLoad() {
    validateLicensing();
    GregorianCalendar currentDate = new GregorianCalendar();
    GregorianCalendar expiryDate = getExiryDate();
    if (currentDate.after(expiryDate)) {
      return false;
    }
    return true;
  }
  
  private static void validateLicensing() {}
  
  public static GregorianCalendar getExiryDate() {
    return new GregorianCalendar(getYear(), getMonthOfYear(), getDayOfMonth());
  }
}

无痛破解

有了之前的字节码知识可以知道, 我们只需要将验证license是否过期的方法通过字节码修改的框架进行修改, 在canLoad()方法里面插入"return true;"让这个方法始终返回true即可.

public static boolean canLoad() {
    // 在这里强行插入 return true;
    return true;
    // 下面的语句不会执行到
    validateLicensing();
    GregorianCalendar currentDate = new GregorianCalendar();
    GregorianCalendar expiryDate = getExiryDate();
    if (currentDate.after(expiryDate)) {
        return false;
    }
    return true;
}

"return true;" 语句对应的字节码语句如下所示。

ICONST_1
IRETURN

下面我们使用ASM字节码改写框架来看具体的代码.

1. 首先实现一个自定义的 MethodVisitor，在方法开始处插入 "return true;" 逻辑，代码如下所示。

   public static class MyMethodVisitor extends AdviceAdapter {
   @Override
   protected void onMethodEnter() {
       // 强行插入 return true;
       mv.visitInsn(ICONST_1);
       mv.visitInsn(IRETURN);
   }
   }
   

2. 接下来实现一个自定义的 ClassVisitor，只处理 canLoad 方法，代码如下所示。

   public static class MyClassVisitor extends ClassVisitor {
   @Override
   public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {
       MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
       // 只注入 canLoad 方法
       if (name.equals("canLoad")) {
           return new MyMethodVisitor(mv, access, name, desc);
       }
       return mv;
   }
   }
   

3. 随后实现一个自定义的 ClassFileTransformer，在 transform 方法中进行字节码改写，代码如下所示。

   public static class MyClassFileTransformer implements ClassFileTransformer {
   @Override
   public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classBytes) throws IllegalClassFormatException {
       // 只注入 StartupChecks 类
       if (className.equals("me/ya/swing/StartupChecks")) {
           ClassReader cr = new ClassReader(classBytes);
           ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
           ClassVisitor cv = new MyClassVisitor(cw);
           cr.accept(cv, ClassReader.SKIP_FRAMES | ClassReader.SKIP_DEBUG);
           return cw.toByteArray();
       }
       return classBytes;
   }
   }
   

4. 执行 mvn clean package 编译生成 my-crack-agent.jar，执行 java -javaagent:/path/to/my-crack-agent.jar -jar crack-demo.jar. 此时发现已经成功地绕过了过期检查，弹出了 license 合法的提示框
   

改写后的字节码如下所示。

public static boolean canLoad();
Code:
  stack=1, locals=2, args_size=0
     0: iconst_1
     1: ireturn
     2: nop
     3: nop
     4: nop
     ...

可以看到经过改写以后 canLoad 在字节码开始处插入了 "return true;"，旧指令被替换为了无用的 nop 指令。

总结

这篇文章，我们讲解了如何通过 javaagent 和 ASM 的方式来破解软件，回顾一下重点：要通过反编译工具找到相关的 license 检查函数在哪里，然后通过 javaagent 的 premain 函数在类加载之前动态修改字节码，绕过 license 检查机制。
希望本文能够帮助到对 Java 字节码感兴趣的读者，并能够进一步拓展你对 Java 系软件破解的知识和技能。Java 字节码是一种强大而神奇的编程工具，通过深入理解和应用，我们可以实现更多有趣的事情！

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