Обфускация и деобфускация кода: всё про этот метод защиты ПО
Обфускация кода
Обфускацию применяют все: как создатели программ, так и создатели вирусов, чтобы обезопасить свой код от чужого вмешательства.
Обфусцированный код представляет собой запутанный программный код, в котором сложно проследить хоть какие-то логические взаимосвязи. Поэтому такой код очень трудно изучать, трансформировать и, тем более, модифицировать под свои потребности — это усложняет жизнь посторонним лицам, которые задались целью изучить уникальный алгоритм функционирования обфусцированной программы. В роли таких посторонних лиц могут выступать как злоумышленники, так и рядовые программисты, которые, допустим, хотят клонировать успешную программу.
Обфускация — это всего лишь дополнительный способ обезопасить код программного продукта, который часто используется с дополнительными инструментами защиты, такими как:
В качестве единственного инструмента защиты кода, обфускация не способна дать 100%-ую защиту.
Обфускация: алгоритмы и оценка процесса
Обфускация кода проводится сторонними независимыми программами — обфускаторами. Обфускаторы «запутывают» код программ по определенным алгоритмам. Алгоритмы обфускации разрабатывались, отталкиваясь от потенциальных возможностей различных языков программирования. Поэтому алгоритмы обфускации есть:
Примеры алгоритмов обфускации:
Обфускация и ее алгоритмы измеряются несколькими параметрами, которые характеризуют эффективность ее применения, например:
Обфускация кода: виды
Обфускацию можно распределить на несколько видов, которые зависят от метода модифицирования кода программы. Различают следующие виды:
Деобфускация
Что такое обфускация? Это процесс «запутывания» кода. Но когда мы размышляем об обфускации, то в любом случае появляется вопрос: а существует ли обратный процесс, чтобы можно было «распутать» «запутанный» код?
Однозначного ответа на этот вопрос нет. То есть, программы для выполнения обфускации есть, а таких программ, чтобы обфусцированный код приводили в первозданный образ – нет. Однако сам процесс деобфускации существует.
Под деобфускацией понимают процесс при котором «запутанный» код становится более читабельным и понятным. По сути, это и есть процесс оптимизации кода, который рассчитан на удаление всего лишнего из кода. А как мы помним, при обфускации добавляется много «мусорного» ненужного кода, который затрудняет чтение кода программы.
В большинстве компиляторов процесс оптимизации кода встроен по умолчанию. Поэтому считается, что обфускация программ на высокоуровневых языках программирования менее продуктивна, так как после прохождения кода программы через компилятор он подвергнется оптимизации.
Получается, что деобфускация кода — это и есть оптимизация кода. Но и это еще не все. К процессу деобфускации кода можно отнести еще процедуру декомпиляции программного кода. При декомпиляции программ из двоичного кода на выходе получается более-менее понятное представление исходного кода программы на каком-либо языке программирования высокого уровня. А это значит, что процед уру реверсивной инженерии после декомпиляции осуществить легче.
Также к процессу деобфускации подключаются дополнительные инструменты в виде статического и динамического анализа программ.
В конечном итоге получаем, что деобфускация — это не какая-то конкретная программа, а это комплекс мер, связанных с оптимизацией, декомпиляцией и анализом обфусцированного кода.
Заключение
Обфускация кода — это всего лишь дополнительный инструмент для защиты кода от постороннего несанкционированного вмешательства. В качестве единственного инструмента защ иты да нный процесс практически не имеет ценности. Но в совокупности с другими инструментами защиты он существенно снижает вероятность изучения исходного кода программы.
Мы будем очень благодарны
если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.
Обфускация
Обфуска́ция (от лат. obfuscare — затенять, затемнять; и англ. obfuscate — делать неочевидным, запутанным, сбивать с толку) или запутывание кода — приведение исходного текста или исполняемого кода программы к виду, сохраняющему ее функциональность, но затрудняющему анализ, понимание алгоритмов работы и модификацию при декомпиляции.
«Запутывание» кода может осуществляться на уровне алгоритма, исходного текста и/или ассемблерного текста. Для создания запутанного ассемблерного текста могут использоваться специализированные компиляторы, использующие неочевидные или недокументированные возможности среды исполнения программы. Существуют также специальные программы, производящие обфускацию, называемые обфускаторами (англ. Obfuscator ).
Содержание
Цели обфускации
Технологии
На уровне исходных текстов
На JavaScript, VBScript и подобных скрипт-языках пользователю доступен исходный текст программы. В этом случае форматированием текста и заменой имён можно сделать текст менее читаемым.
Код после обфускации:
На уровне машинного кода
Как правило, обфускация на уровне машинного кода уменьшает скорость выполнения и соответственно увеличивает время выполнения программы. Поэтому она применяется в критичных к безопасности, но не критичных к скорости местах программы, таких как проверка регистрационного кода.
Простейший способ обфускации машинного кода — вставка в него недействующих конструкций (таких как or ax, ax )
На уровне промежуточного кода
Назначение
Усложнение исследования кода
Обфускация HTML помогает спамерам: на почтовом клиенте, который способен отображать HTML, текст читается, но антиспам-фильтр, который имеет дело с исходным HTML-файлом, пропускает нежелательное сообщение, не распознавая в нём запретной строки.
Простейший пример обфусцированного HTML:
При просмотре пользователь увидит слово «Машина», в то время как в исходном коде оно расчленено и воспринимается как два раздельных слова.
Оптимизация
В интерпретируемых языках обфусцированный код занимает меньше места, чем исходный, и зачастую выполняется быстрее, чем исходный. Современные обфускаторы также заменяют константы числами, оптимизируют код инициализации массивов, и выполняют другую оптимизацию, которую на уровне исходного текста провести проблематично или невозможно.
Проблема уменьшения размера важна, например, при программировании для сотовых телефонов на J2ME, где размер программы серьёзно ограничен. Обфускация JavaScript уменьшает размер HTML-файлов и, соответственно, ускоряет загрузку.
Недостатки
Потеря гибкости кода
Код после обфускации может стать более зависимым от платформы или компилятора.
Трудности отладки
Обфускатор не даёт постороннему выяснить, что делает код, но и не даёт разработчику отлаживать его. При отладке приходится отключать обфускатор.
Недостаточная безопасность
Хотя обфускация помогает сделать распределённую систему более безопасной, не стоит ограничиваться только ею. Обфускация — это безопасность через неясность. Ни один из существующих обфускаторов не гарантирует сложности декомпиляции и не обеспечивает безопасности на уровне современных криптографических схем. Вполне вероятно, что эффективная защита невозможна (по крайней мере в некотором конкретном классе решаемых задач).
Ошибки в обфускаторах
Современный обфускатор — сложный программный комплекс. Зачастую в обфускаторы, несмотря на тщательное проектирование и тестирование, вкрадываются ошибки. Так что есть ненулевая вероятность, что прошедший через обфускатор код вообще не будет работать. И чем сложнее разрабатываемая программа, тем больше эта вероятность.
Вызов класса по имени
Большинство языков с промежуточным кодом могут создавать или вызывать объекты по именам их классов. Современные обфускаторы позволяют сохранить указанные классы от переименования, однако подобные ограничения сокращают гибкость программ.
См. также
Источники
Полезное
Смотреть что такое «Обфускация» в других словарях:
Запутывание кода — Обфускация (от лат. obfuscare затенять, затемнять; и англ. obfuscate делать неочевидным, запутанным, сбивать с толку), или запутывание кода приведение исходного текста или исполняемого кода программы к виду, сохраняющему ее функциональность, но… … Википедия
Обфускатор — Обфускация (от лат. obfuscare затенять, затемнять; и англ. obfuscate делать неочевидным, запутанным, сбивать с толку), или запутывание кода приведение исходного текста или исполняемого кода программы к виду, сохраняющему ее функциональность, но… … Википедия
Безопасность через неясность — (англ. Security through obscurity) принцип, используемый для обеспечения безопасности в различных сферах деятельности человека. Основная идея заключается в том, чтобы скрыть внутреннее устройство системы или реализацию для обеспечения… … Википедия
Полный перебор — У этого термина существуют и другие значения, см. Перебор. Полный перебор (или метод «грубой силы», англ. brute force) метод решения математических задач. Относится к классу методов поиска решения исчерпыванием всевозможных… … Википедия
Игра для программистов — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Программерская игра — Игра для программистов компьютерная игра, в которой человек не участвует напрямую в игре. Вместо этого он пишет управляющую программу, сражающуюся с себе подобными программами. Такие игры являются сложным и нетривиальным упражнением для… … Википедия
0day — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью … Википедия
Byte Code Engineering Library — Jakarta BCEL Тип Библиотека модификации байт кодов Разработчик Apache Software Foundation Написана на Java Операционная система Кроссплатформенное программное обеспечение Последняя версия 5.2 (6 июня 2 … Википедия
Мёртвый код — В теории компиляторов, мёртвым кодом (так же бесполезным кодом, англ. dead code) называют код, который может быть исполнен, но результаты его вычислений в дальнейшем в программе не используются[1][2][3]. Другими словами это код, определяющий … Википедия
Обфускация программ
Обфускация программ — это прорывная, самая горячая сегодня, область криптографии. За последние два года написано свыше 70ти статей по этой теме, она вызывает жаркие дискуссии, создает настоящие гонки между исследовательскими группами, открывает полигон для научных изысканий. Более того, оказывается, что обфускация — фундаментальный, образующий примитив, который порождает практически всё, что мы имеем в криптографии сегодня. Разберемся, с тем что же это такое.
Давая пользователям доступ к установочным файлам программ, компании неизбежно раскрывают свои профессиональные секреты и наработки, и ничто не останавливает злобонравных конкурентов от беззастенчивого копирования и воровства чужих алгоритмов. Обратим внимание и на другой пример, это важные обновления (патчи), исправляющие ошибки в операционных системах. Почти мгновенно очередное обновление анализируется хакерами, они выявляют проблему которую это обновление чинит, и атакуют несчастных, не успевших вовремя обновиться, пользователей. 
Эти две ситуации связывает одна фундаментальная проблема, а именно: написанная человеком программа может быть человеком же и понята, проанализирована, разобрана. А что если существовал бы алгоритм, который бы мог до неузнаваемости, необратимо переделать программу при этом сохраняя ее функциональность? Так чтобы программу совершенно невозможно было бы понять, но при этом она работала бы ничуть не хуже исходной? Такой алгоритм и называется «обфусцирующий» или «обфускатор».
В распоряжении разработчиков на данный момент не существует хороших обфускаторов, а те обфускаторы, которые широко используются сегодня, весьма примитивны — они могут переставлять инструкции, заменять имена переменных, вставлять куски кода, которые на самом деле имеют нулевой эффект и делать аналогичные вещи, которые в целом можно назвать «безопасность через непонятность». Но такие обфускации при небольшом усердии легко деобфусцировать, а потому это не преграда для хороших хакеров.
Но что же конкретно мы хотим от обфускатора? «Невозможность понять программу» которую он выдает звучит весьма туманно…
В 2013 [2] году в этой области был совершен прорыв, теоретиками было вытащено на свет другое определение и предложена настоящая конструкция для него. Этот новый вид обфускатора называется «Обфускация Неразличимости» («Indistinguishability Obfuscation» — «iO»), формально: если имеются две разные программы, но с абсолютно идентичными функциональностями, то обфускации этих двух программ будут неотличимы друг от друга. То есть, если я имею программы P1, P2, такие что для любого входа x, P1(x) = P2(x), а O — это обфускатор неразличимости, который принимает на вход программу P и возвращает новую программу O(P), то невозможно будет отличить O(P1) и O(P2). То есть вы не сможете сказать, какая обфускация какой изначальной программе принадлежит, то ли O(P1) — это обфускация P1, то ли это обфускация P2. (Обфускатор O — вероятностный алгоритм). На первый взгляд, не понятно, на сколько хорош такой обфускатор. Ответ на этот вопрос, о котором рассказывается в следующих двух параграфах, сотряс сообщество криптографов.
В 2007 [3] году был исследован «лучший» обфускатор. Было предложено называть обфускатор «лучшим», если обфусцированная программа сообщает не больше информации, чем любая другая программа с той же функциональностью. И было показано, что Обфускатор Неразличимости — это и есть «лучший» обфускатор. Таким образом конструкция-кандидат лучшего обфускатора на свете уже у нас в кармане! И скоро не надо будет изощряться в перепутывании инструкций и переименовании переменных.
То есть фактически, Обфускатор Неразличимости это примитив, образующий чуть ли не всю криптографию, с помощью которого можно построить практически всё, что мы имеем в криптографии сегодня. Конечно, требуется еще много работы прежде чем обфускатор станет доступен для широкого использования, но фундамент для этого уже заложен.
Обфускация как метод защиты программного обеспечения
Или то, почему вы не можете издать свою улучшенную версию Counter Strike и уехать жить на Гавайи.
О чём речь?
Красивый пример из Википедии кода, прошедшего обфускацию.
Далее в программе
Как это должно работать?
Состояние дел сейчас
Зачем это нужно?
Так же, алгоритмы обфускации активно используются не только для затруднения анализа кода, но и для уменьшения размера программного кода, что, в свою очередь, активно используется при разработке различных веб-сервисов и баз данных.
Как это должно работать?
Как понятно из вышесказанного, методы обфускации должны усложнить код, преобразовав его таким образом, чтобы скрыть от третьих лиц логику его работы.
Как это работает
Большинство методов обфускации преобразуют следующие аспектов кода:
• Данные: делают элементы кода похожими на то, чем они не являются
• Поток кода: выставляют исполняемую логику программы абсурдной или даже недетерминированной
• Структура формата: применяют различное форматирование данных, переименование идентификаторов, удаление комментариев кода и т.д.
Инструменты обфускации могут работать как с source или байт кодом, так и с бинарным, однако обфускация двоичных файлов сложнее, и должна варьироваться в зависимости от архитектуры системы.
При обфускации кода, важно правильно оценить, какие части когда можно эффективно запутать. Следует избегать обфускации кода, критичного относительно производительности.
Методы
1. Преобразование данных
Одним из наиболее важных элементов обфускации является преобразование данных, используемых программой, в иную форму, оказывающее минимальное виляние на производительность кода, но значительно усложняющее хакерам возможность обратного инжинирнга.
По ссылке можно ознакомится с интересными примерами использования двоичной формы записи чисел для усложнения читабельности кода, а так же изменений формы хранения данных и замены значений различными тождественными им выражениями.
2. Обфускация потока управления кодом
Обфускация потока управления может быть выполнена путем изменения порядка операторов выполнения программы. Изменение графа управления путем вставки произвольных инструкций перехода и преобразования древовидных условных конструкций в плоские операторы переключения, как показано на следующей диаграмме.
3. Обфускация адресов
Данный метод изменяет структура хранения данных, так чтобы усложнить их использование. Например алгоритм, может выбирать случайными адреса данных в памяти, а также относительные расстояния между различными элементами данных. Данный подход примечателен тем, что даже если злоумышленник и сможет «декодировать» данные, используемые приложением на каком-то конкретном устройстве, то на других устройствах он всё равно не сможет воспроизвести свой успех.
4. Регулярное обновление кода
Этот метод предотвращает атаки, регулярно выпуская обновления обфусцированного программного обеспечения. Своевременные замены частей существующего программного обеспечения новыми обфусцированными экземплярами, могут вынудить злоумышленника отказаться от существующего результата обратного анализа, так как усилия по взлому кода в таком случае могут превысить получаемую от этого ценность.
5. Обфускация инструкций ассемблера
Преобразование и изменение ассемблерного когда также может затруднить процесс обратного инжиниринга. Одним из таких методов является использование перекрывающихся инструкций (jump-in-a-middle), в результате чего дизассемблер может произвести неправильный вывод. Ассемблерный код также может быть усилен против проникновения за счёт включения бесполезных управляющих операторов и прочего мусорного кода.
6. Обфускация отладочной информации
Отладочную информацию можно использовать для обратного проектирования программы, поэтому важно блокировать несанкционированный доступ к данным отладки. Инструменты обфускации достигают этого, изменяя номера строк и имена файлов в отладочных данных или полностью удаляя из программы отладочную информацию.
Заключение
Я не стал описывать историю развития различных подходов к обфускации, так как на мой взгляд, она неплохо отражена в уже существующей на Хабре статье.
Данная статья была написана в 2015 году, и мне не удалось найти в интернете существенного количества статей и иных материалов на тему моего поста, накопившихся за это время. На мой взгляд, в наш век всё большую популярность приобретает разработка всевозможных веб приложений, которые мало нуждаются в обфускации в качестве метода защиты информации. Однако как раз таки сжатие исходного кода программ, при помощи методов обфускации в таких приложениях зачастую оказывается полезным.
В заключение, хотел бы добавить, что при использовании методов обфускации не следует пренебрегать и прочими методами защиты вашего кода, ведь обфускация далеко не серебряная пуля в вопросе защиты программ от взлома.
Ссылки и источники
[3] Barak B., Goldreich O., Impagliazzo R., Rudich S., Sahai A., Vadhan S. and Yang K. «On the (im) possibility of obfuscating programs.» CRYPTO 2001.
Обфускация JavaScript
В статье собраны всем известные методы и предельно извращенные. Эту статью я решил написать после недавнего прочтения поста в блоге Badass JavaScript и решил её дополнить своими находками.
Первый способ
Он всем известен — обфускация минимизаторами такими как JS Packer, JSmin, YUI Compressor, Closure compiler или можно просто пугуглить «JavaScript Obfuscator» и найдется ещё сто штук разных обфускаторов.
Они превращают существующий код
В какой-то такой вид:
Но ничего не стоит его восстановить с помощью jsbeautifier.org либо просто убрать eval и получить исходный код, многое потеряем, но смысл кода восстановим. Ну и с первого взгляда мы видим, что перед нами JavaScript.
Все это были цветочки под катом жесткие методы обфускации.
Способ второй
Изменение кода до неузнаваемости, который превратит наш мизерный скрипт:
alert(0)
Или вот в такой (код может не работать ибо хабрапарсер):
ﾟωﾟﾉ= /｀ｍ´）ﾉ
Тут с первого раза и не скажешь, что перед нами работающий JavaScript.
Тулза делающая код вида один, код вида два. Vladson нашел ещё одну тулзу jjencode
Объяснение некоторых моментов способа два
Таким образом _/_ = 3/3 = 1
Таким образом первая строка станет ($ = [] [«s» + «o»+ «r»+ «t» ] )()
($=[][«sort»])()
Идем дельше
[__[_/_]+__[_+
Строка превращается…
[__[_/_]+__[_+
Превращается в
[ «a» + «l» + «e» + «r» + «t» ](1)
В конце мы получаем ($=[][«sort»])()[«alert»](1)
Разобьём по частям
a = [] // Создает массив
b = a[«sort»] // Получает ссылку на метод sort
c = b() // Выполяет метод вне контекста массива для получения ссылки на window
d = c[«alert»] // Получает ссылку на window.alert
d(1) // Выполняет window.alert с аргументом 1
Это, конечно, искусственный пример и никакой из обфускаторов так не сможет.
Способ третий
Первый способ делал код похожим на JavaScript, второй совершенно не похожим, а третий сделает код вообще невидимым.
Готовых решений не видел, концепт, подсмотренный с одного из видео JS конференций.
Код будет состоять из двух частей: видимая честь — можно использовать что-нибудь описанное выше для её обфускации и невидимая часть.
Если с видимой все ясно, то секрет невидимой вот в чем: Имеющийся «плохой код» (иначе зачем его прятать) мы пропускаем через наш обфускатор-изчезатор, который превращает видимый скрипт в невидимый т.е. в строку состоящую из знаков табуляции (бит 1) и пробелов (бит 0).
В итоге мы получим в 8 раз больше кода чем имели. Видимая часть будет декодировать невидимую часть и её выполнять: декодирует биты в число, а число переделает в символ String.fromCharCode() ну а дальше eval
В конце получается что-то такое (невидимую часть не обязательно скрывать в элементе)
decodeAndEval(document.getElementById(«evilCode»).innerHTML);
Буду рад ответить на ваши вопросы и увидеть способы обфускации известные вам.
PS Представленный код может не работать, ибо хабрапарсер©, ссылки на тулзы имеются — в случае чего сделайте свой код.
UPD В комментариях ещё несколько раз писали про способ обфускации в png подробнее
