摘要：本文介绍一种由北京联高软件开发有限公司实现的对C#|Java源代码进行深度混淆，进而保护原创代码的技术与软件——DeepConfuser。不同于市面上的其他混淆工具软件，DeepConfuser用最普通的编译原理实现“先混淆，再编译”，保护更全面。
一、概述
基于中间语言（IL）的C#|Java语言具有无与伦比的优秀特性，开发效率高，特别适合团队开发，因而是世界上绝大多数（实际在运行的）生产系统的核心开发语言。但IL是也一种双刃剑。优点只是其中一方面。而另一方面，IL很容易被反编译。辛辛苦苦用C#|Java写的exe执行程序或DLL库，很轻易就被反编译为阅读性不错的（几乎完全一样，除了没有注释）的源代码。除了知识产权的问题，同时还给系统安全带来极大的隐患。
欧美国家基于C#|Java的开源项目和软件，发展的比较好，这得益于欧美人与生俱来的“骑士精神”。他们倾向于透明地Unconfuser，并明示来源，对原创者给与基本的尊重。而国内的开源项目则很难发展起来，人们或许缺乏“骑士精神”，更热衷于“白嫖”。一些所谓“大咖”，实际上没有任何过人的技能，道德水平更低下，喜欢用各种低级乃至非法的手段获得他人的成果，稍加包装后转手去获得利益与名声。很多C#、Java及其他语言的的开发项目与产品深受其害，这些人是中国软件生态的破坏者，真可谓“一颗老鼠屎坏了一锅汤”。
实践中知识产权的保护，法律成本与时间成本都非常高，因而更多地要靠自己和一些技术手段。用一些工具对源代码进行适当的混淆，就是保护策略之一。
大多数（尤其指IL）源代码的技术保护，核心要点是限制调试与代码混淆。
1、限制调试是指不能调试或者促使调试成本、调试难度较高；
限制与控制调试层面的混淆技术主要是：
（1）代码乱序、复杂化与截断；
（2）时间探针；
（3）逻辑复杂化；
2、代码混淆是指使得无法阅读或很难阅读。
目前的代码混淆工具，一般是通过修改 .exe 或 .dll 文件实施混淆效果。
主要有：MaxtoCode、ConfuserEx、NET Reactor、Dotfuscator等等。
北京联高软件开发有限公司DeepConfuser则直接从项目文件（比如C#的?.csproj）切入，混淆并重写全部相关的源程序（*.cs，*.java）（保存至其他文件夹），然后用户以新的csprj编译成为 exe 或 dll 文件即可。DeepConfuser的源代码混淆使用了“深度混淆”技术。
二、源程序的深度混淆
源程序的深度混淆涉及：逻辑层面的混淆，数据体（类class、结构体struct与枚举enum）及各种变量、参数的混淆，还有数值常量与字符串的混淆。混淆策略有“逻辑混淆”与“名称混淆”。
1、逻辑和语句的混淆
逻辑与语句的混淆是指用复杂的语句替代简单的语句。混淆的方法很多，每个用户可以设计或提出自己的混淆策略。你可以联系DeepConfuser开发者加入个性化的混淆策略。
这里举一个实例。比如，用 switch 语句替代简单的赋值语句，也可以用 if else 。
原始代码：
int a = func(b);
混淆后成为：
int O0O0O0000OOO00OO = O000O0O0OOO0OO0O.OOOO0O0O0OOOOOOO();
switch(O000O0O0OO0OOO0O.OO0OOOOOO0O0OOOO())
{
case 0:
O0O0O0000OOO00OO = O000OOO0OOO0O00O.OOO0OOOOOO0O0OOO();
break;
case 2:
O0O0O0000OOO00OO = O0O0OOO000O0OO0O.OOOOOOO0O0O0OOOO();
break;
case 4:
O0O0O0000OOO00OO = O00OO00O0OO0OO0O.OOOOOO0OOO0O0OOO();
break;
default:
O0O0O0000OOO00OO = O00O0O00OO0OOO0O.OO0OOOOOOOO00OOO();
break;
}2、数据体与变量的混淆
数据体与变量的混淆是指数据体名称与各种变量的“名称混淆”。数据体名称包括但不限于类class，结构体struct，枚举enum；类或结构体的属性attribute，函数（方法）method；枚举的项目。变量则包括但不限于：全局变量；局部变量；函数参数；函数out参数；for/foreach循环参数等等。混淆就是用容易混乱的、阅读性差的名称代替原来的阅读性好的名称。
名称混淆可以选择：0O混淆，1l混淆，0O1l混淆，类MD5混淆及非可视字符混淆等等。
（1）0O混淆
（2）1l混淆
?
（3）0O1l混淆
?（4）类MD5混淆?
?（5）不可显示字符混淆
可见，通过名称混淆后的源代码，其阅读性变得极差。
窃取者使用反编译工具获得代码，阅读性也是一样的差。
3、数值常量与字符串的混淆
以C#为例，常见的数据类型有double, float, decimal,sbyte, byte, int, uint, short, ushort,long, ulong, string, bool, char等等。源代码中的数值常量很可能是重要的参数，对数值常量加以混淆可以提高程序的混沌度，阅读性更差，安全性更高。字符串常量如果是明文，利于窃取者调试与修改，因此更应该混淆。
数值常量与字符串的混淆，其核心技术是建立一个复杂的类和函数的“调用图call graph”，以Floyd、Dijkstra等算法求解最短路径后获得数值。比如：
源代码：
?
int a = 11;
string b = "用户姓名";
混淆后成为：
int O0O0O0000OOO00OO = O000O0O0OOO0OO0O.OOOO0O0O0OOOOOOO();
string O00000OOOO0O00OO = O00O0OOO0OO0O00O.OO0OOOOOO0O0OOOO();
其中的 O000O0O0OOO0OO0O O00O0OOO0OO0O00O 都是随机静态类；OOOO0O0O0OOOOOOO() 和 OO0OOOOOO0O0OOOO 是具有复杂调用关系和时间探针（防止或限制调试）的函数。
数值常量与字符串混淆的好处是进一步降低了代码可阅读性。字符串还可以用AES等方法加密。但带来的问题之一是性能的问题。DeepCofuser允许用户设定哪些常量或字符串可以被混淆。比如，如果设定一般数值不混淆，那么 int a = 11; 不被混淆。而 int b = (12); 的常量12则被混淆。字符串也是如此。
三、程序混淆需要处理的一些特殊情况
如果不分青红皂白地对各种名称加以混淆，其结果是灾难性的。如果不能针对团队开发的成果都加以混淆，而仅仅限于局部，其效果也会不甚理想。因此，DeepConfuser在混淆是充分考虑了一些特殊的情况，这些特殊情况的的科学处置是重要而必需的。
1、Json序列化的问题
越来越多的程序与项目用 json 格式进行数据交换、存储。
json 的序列化与反序列化的过程，实现了数据（文件）与数据体（class）之间的准确转换。
比如：
[
{
"Id": 1,
"Name": "I"
},
{
"Id": 2,
"Name": "Love"
},
{
"Id": 3,
"Name": "You"
}
]与：
public class MemberInfo
{
public int Id { get; set; } = 0;
public string Name { get; set; } = String.Empty;
}
两个之间，用 Newtonsoft.Json 组件实现转换。
using Newtonsoft.Json;
List<MemberInfo> members = JsonConvert.DeserializeObject<List<MemberInfo>>(jsonBuffer);
如果以上MemberInfo 代码被混淆了，成为：
public class O00000OOOO00OOO0
{
public string O000OOO00OO00OO0 { get; set; } = String.Empty;
public int O000OO00OOOO00O0 { get; set; } = 0;
}
则序列化的时候就不对了。这是目前MaxtoCode、ConfuserEx、NET Reactor、Dotfuscator这些工具普遍遇到的问题，不得已只能放弃名称混淆（或称为名字混淆）对class进行混淆。混淆效果就打了大折扣。DeepConfuser使用特定的技术解决之，可以混淆！
json格式的混淆另外一个问题是嵌套的数据体。比如：
public class SchoolInfo
{
public int Id { get; set; } = 0;
public string Name { get; set; } = String.Empty;
}
public class MemberInfo
{
public int Id { get; set; } = 0;
public string Name { get; set; } = String.Empty;
public List<SchoolInfo> Schools { get; set;} = new List<SchoolInfo>();
}
如果是这种情况，那么对于普通的的混淆工具而言，SchoolInfo 是不能被混淆的。
DeepConfuser可以混淆！
2、团队开发的共享DLL问题
大中型系统，一般都是团队内各小组分别开发不同的 DLL，大家分享这些程序功能。DeepConfuser应用ShareConfuse技术，将各 DLL 之间的混淆名打通，实现整个项目的全面混淆。ShareConfuse技术简单滴地就是统一标准，统一策略。
3、基类base
类的继承、方法的重载等是常用的编程技术，然而这样的技术会给代码混淆带来困难，如果不能很好地处理，则混淆后的代码是灾难性的。因为DeepConfuser是基于源代码级别的混淆，而不是IL级别的混淆，使用编译原理技术，透彻地分析 class 与 base 之间的关系，实现 base 与 class 的混淆协调。
实际应用中，混淆面对的特殊情况远不止这些，DeepConfuser均予以较好的处置。
推荐大家先用 DeepConfuser 混淆代码，然后用 ConfuserEx 强化混淆（不要选择名字混淆），可获得较好的混淆效果。
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