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Java加密和licence控制的设计

 

1.版权声明

    本文是关于如何通过序列号来加载加密的class文件的阐述。
   本文所提及的Resin hessian是Caucho公司的注册产品名称， 其版权规caucho所有。
本文可以转载， 但是必须注明作者的Blog地址：
http://blog.csdn.net/oldjavaman

2. 本文的适用对象

    作为技术人员，本文的技术细节涉及到Java语言的基础知识， 您在阅读前应该了解Java动态装载Class的机制，以及常规的Java加密的相关知识， 同时本文假定您已经具有开发web的基本能力， 了解jsp和servlet的运作过程。

3.怎样阅读

你可以在下面地址下载到本文所用到的Jar文件和加密工具
http://www.collegesoft.com.cn/download/licenceClient_1.0.3.jar
加密工具的下载：
http://www.collegesoft.com.cn/download/encryption.exe
关于序列号的生成部分， 鉴于保护公司产品的考虑就不再公开发布了， 有爱好的同仁可以用mail和我交流。
 
 

4. 概述

4.1. 加密Java源码的原因

　　Java源代码经过编译以后在JVM中执行。由于JVM界面是完全透明的，Java类文件能够很轻易通过反编译器重新转变成源代码。因此，所有的算法、类文件等都可以以源代码的形式被公开，使得软件不能受到保护，为了保护产权，一般可以有以下几种方式：
 
　　（1）\"模糊\"类文件，把文件的名称和方式换成000OOoo的方法,当然只要你有足够的耐心, 将这些编码转变成自己可以看懂的代码, 并非难事。
 
　　（2）流行的加密工具对源文件进行加密，比如PGP（Pretty Good Privacy）或GPG（GNU Privacy Guard）。这时，最终用户在运行应用之前必须先进行解密。但解密之后，最终用户就有了一份不加密的类文件，这和事先不进行加密没有什么差别。
 
　　（3）加密类文件，在运行中JVM用定制的类装载器（Class Loader）解密类文件。Java运行时装入字节码的机制隐含地意味着可以对字节码进行修改。JVM每次装入类文件时都需要一个称为ClassLoader的对象，这个对象负责把新的类装入正在运行的JVM。JVM给ClassLoader一个包含了待装入类（例如java.lang.Object）名字的字符串，然后由ClassLoader负责找到类文件，装入原始数据，并把它转变成一个Class对象。
 
　　用户下载的是加密过的类文件，在加密类文件装入之时进行解密，因此可以看成是一种即时解密器。由于解密后的字节码文件永远不会保存到文件系统，所以窃密者很难得到解密后的代码。
 
　　由于把原始字节码转变成Class对象的过程完全由系统负责，所以创建定制ClassLoader对象其实并不困难，只需先获得原始数据，接着就可以进行包含解密在内的任何转变。
 

4.2. Java密码体系和Java密码扩展

 
　　Java密码体系(JCA)和Java密码扩展(JCE)的设计目的是为Java提供与实现无关的加密函数API。它们都用factory方式来创建类的例程，然后把实际的加密函数委托给提供者指定的底层引擎,引擎中为类提供了服务提供者接口在Java中实现数据的加密/解密，是使用其内置的JCE(Java加密扩展)来实现的。Java密码体系结构支持供给商的互操作,同时支持硬件和软件实现。

4.3. 本文采用的方法

我们采用的是第三种方法, 将class文件加密作为产品的发行版本,但是为了让这个加密的方法可以在不同的项目里面使用, 又将这个解密的处理做成webservice的方法来进行.

5. 基本设计思想

\"\"

这个过程可以划分成5个部分:

1)      将加密的class文件传递到webService里面.
2)      由webService来查看Licence是里面, 是否有合法的信息, 譬如产品名称, 版本, 授权用户,已经过期时间等, 有此决定是否继承执行第3个步骤
3)      假如一切验证通过, 将由webService返回一个解密的文件
4)      由本地的webService来装载这个class对象,
5)      构造成一个class的instance
 
 
 

6.那个文件应该被加密

   在以前, 尝试将自己的API进行加密, 但是作为API本身在公司内部发行, 这就要求我们每个programmer在编写代码的时候必须人手一个Licence才可以进行正常的工作, 为API的升级和维护也带来极大的不便, 为什么? 因为API不能作为一个Jar发布, 只能以class的方法来发布.
   那么. 我们应该加密的是什么呢? 在我们设计web程序的时候, 一般的流程是, login 然后在session或cookie里面记录他的身份信息, 譬如她是一个什么样的用户, 是学生或者教师还是治理员, 同时, 我们要记录他具有什么权限, 每个权限的操作范围又是什么? 那么这个过程我们一般在用户登陆, 和数据库连接之后来进行的, 这是一个复杂的逻辑操作过程,, 加密这个方式是一个好的想法, 这样恶意的用户, 即使把所有的其他class文件用jad来还原, 也无济于事, 除非他可以猜出你在login的时候到底做了什么。
 

7. 怎样加密自己的java文件

7.2.  文件的加密

   加密我们的文件， 我们采用的是JCE的算法来进行的， 详细的加密实现， 我再次不再叙述， 在google里面， 你可以获取n多的文章在描述这个JCE的用法， 对于我们的文件， 已经提供了一个windows的exe程序来之行,这个文件叫做encryption.exe
你可以用如下命令来加密自己的文件

c:> encryption ?Cencrypto myClass.class

 
这样就可以把你的文件做成Jad等工具无法反编译的文件了。
 

8. 从LicenceCenter获取的产品信息

无论再添加课程还是， 建立新的用户的时候， 您都可能会有一个需求， 我怎么知道自己的产品授权给这个用户什么样的信息呢， 是否答应他再建立一个课程或者添加一个客户？
 
我们提供的jar里面可以解决你的困惑：
代码如下
 

LicenceFactory licenceFactory=new LicenceFactory();
        licenceFactory.getLicence(\"urProductName\");
 

假如这个产品在验证中央没有注册序列号， 将返回null;
 

9.程序需要增加什么配置

在licenceClient里面， 系统需要读取licenceCenter的地址， 在您的web应用发布的时候， 必须将webService的地址编写成环境变量， 在web.xml里面增加一段代码：

<env-entry>
              <env-entry-name>licence_service_url</env-entry-name>
                    <env-entry-value>http://192.168.2.212:8080/licenceCenter/LicenceService</env-entry-value>
              <env-entry-type>java.lang.String</env-entry-type>
       </env-entry>

 
你可以将红色的部分放在你的web server上访问， 假设看到如下界面， 表示验证中央已经安装成功

10.关于验证中央的安装

验证中央的安装文件为 licenceService1.0.1.zip
在你的操作系统里面解压在一个目录中。
在你的Java web server里面配置一个应用， 譬如叫做：licenceCenter
以Resin为例子：在httpd.conf里面加上一下代码：

<web-app id=\"demo\" app-dir=\"E:/licencescenter/webapp\">
                            <servlet-mapping url-pattern=\\\'*.jsp\\\'
                                   servlet-name=\\\'com.caucho.jsp.JspServlet\\\'/>       
 
</web-app>

 
其中在你的这个应用中的web.xml文件必须包含

<servlet servlet-name=\"LicenceService\"      servlet-class=\"com.caucho.hessian.server.HessianServlet\">
    <init-param service-class=\"com.collegesoft.licence.LicenceService\"/>
    <init-param api-class=\"com.collegesoft.licence.LicenceServiceStub\"/>
  </servlet>
  <servlet-mapping url-pattern=\"/LicenceService\" servlet-name=\"LicenceService\"/>

 

11. 常见问题

Q: 为什么不直接在webService里面加载好一个Class， 而是要在客户端来用classLoader来装载？
A: 很多的程序员问过我这个问题，其实很简朴， 你假如知道classloader的机制， 就知道假设你扩展login的实例用到你的另外一个对象， 譬如OnlineUser， 那么要在webService里面来装载你的类， 我就必须拥有你这个类， 但是webservice里面是不知道你未来是要用到什么类的。
Q：为什么在redhat9上，访问验证中央会出现中文乱码问题？
A：是由于redhat9的默认字符集不为GBK的缘故。一般采用将命令export LANG=zh_CN.GBK加在resin服务启动文件中。


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