如何用java语言对即时通讯软件进行加密

一、Java软件加密基本思路

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对于应用软件的保护笔者从两个方面进行考虑，第一是阻止盗版使用软件，第二是阻止竞争对手对软件反编译，即阻止对软件的逆向工程。

1、阻止盗版

在软件运行时对自身存在的合法性进行判断，如果认为自身的存在和运行是被授权的、合法的，就运行；否则终止运行。这样即使软件可以被随意复制，只要盗版用户没有相应的授权信息就无法使用软件。

2、阻止反编译

对编译产生的Class文件加密处理，并在运行时进行解密，解密者无法对软件进行反编译。

二、Java软件加密的总体流程

为了保护用Java语言开发的软件，我们设计并实现了一个实用、高强度的加密算法。以下称需要保护的Java软件为“受保护程序”，称对“受保护程序”进行加密保护的软件为“加密程序”。对软件加密保护的流程如图1所示。

三、加密算法分析设计

1、用户信息提取器设计

为了防止用户发布序列号而导致“一次发行，到处都是”的盗版问题，提取用户机器中硬件相关的、具有唯一性的信息——用户计算机的硬盘分区C的序列号，并要求用户将此信息与用户名一起返回，之后用“序列号生成器”根据用户返回信息生成一个唯一合法的软件注册序列号发回用户，用户即可使用此号码注册使用软件。

这个信息提取器使用Winclows 32汇编以一个独立的小程序方式实现，程序代码如图2所示。

2、序列号生成器与序列号合法性判断函数的设计

序列号生成器与序列号合法性判断函数中运用RSA加密算法。在序列号生成器中是使用私钥将用户返回的信息（硬盘序列号，用户名）进行加密得到相应的注册序列号；在序列号合法性判断函数中使用私钥将用户输入的注册序列号解密，再与（硬盘序列号，用户名）进行比较，一致则调用程序装载器将程序其他部分解密装入内存，初始化删环境并运行程序主体；否则退出。

RSA加密算法的实现需要使用大数运算库，我们使用MIRACL大数库来实现RSA计算，序列号生成器的主要代码如下：

char szlnputString[]=”机器码和用户名组成的字符串”;

char szSerial[256]=[0];//用于存放生成的注册码

bign，d，c，m; //MIRACL中的大数类型

mip→IBASE=16; //以16进制模式

n= mlrvar(0); //初始化大数

d= mirvar(0);

c= mirvar(0); //C存放输入的字符串大数

m= mlrva(o);

bytes to big( len, szlnputString,c);

//将输入字符串转换成大数形式并存入变量c中

cinstr(n,”以字符串形成表示的模数”);//初始化模数

cinstr(d,”以字符串形成表示的公钥”)：//初始化公钥

powmod(c,d,n,m); //计算m=cdmod n

cotstr(m,szSerial)；//m的16进制字符串即为注册码

序列号合法性检测函数的主要代码如下：

char szlnputStringL]=”机器码和用户名组成的字符串”;

char szSerial[ 256]=”用户输入的序列号”

bign,e,c,m; //MIRACL中的大数类型

mip→IBASE=16; //以16进制模式

cinstr(m,szSerial); //将序列号的16进制转成大数形式

cinstr(n,”模数n的字符串形式”);//初始化模数n

cinstr(e,”字符串形式的公钥”);//初始化公钥

if compare(m,n)==-1） //mn时才进行解密

{

powmod(m,e,n,c);//计算m=me mod n

big_to _bytes(0,c,szSerial,0); //转为字符串

return lstrcmp( szlnputString,szSerial);

}

3、强耦合关系的设计

如果在序列号合法性检测函数中简单地使用图3所示流程：

解密者可以使用以下几种手段进行攻击：

（1）修改“判断合法性子函数”的返回指令，让它永远返回正确值，这样可以使用任意的序列号，安装／使用软件。

（2）修改判断后的跳转指令，使程序永远跳到正确的分支运行，效果和上一种一样。

（3）在“判断合法性子函数”之前执行一条跳转指令，绕过判断，直接跳转到“正常执行”分支运行，这样可以不用输入序列号安装／使用软件。

为阻止以上攻击手段，笔者在程序中增加了“序列号合法性检测函数”与程序其他部分“强耦合”（即增强其与程序其他部分的关联度，成为程序整体密不可分的一部分，一旦被修改程序将无法正常工作）的要求（见图1），并且设置一个“完整性检测函数”用于判断相关的代码是否被修改过。当然，基于同样的原因，“完整性检测函数”也必须与程序其他部分存在“强耦合”关系。

强耦合关系通过以下方式建立：

在程序其他部分的函数（例如函数A）中随机的访问需要强耦合的“序列号合法性检测函数”和“完整性检测函数”，在调用时随机的选择使用一个错误的序列号或是用户输入的序列号，并根据返回结果选择执行A中正常的功能代码还是错误退出的功能代码，流程如图4所示。

经过这种改进，如果破解者通过修改代码的方式破解将因“完整性检测”失败导致程序退出；如果使用SMC等技术绕过“序列号合法性判断函数”而直接跳至序列号正确时的执行入口，在后续的运行中，将因为随机的耦合调用失败导致程序退出。破解者要破解软件将不得不跟踪所有进行了耦合调用的函数，这显然是一个艰巨的任务。

4、完整性检测函数的设计

我们使用CRC算法算出需进行完整性检测的文件的校验码，并用RSA加密算法的公钥（不同于序列号合法性检测中的公钥／私钥对）将其加密存放在特定的文件中，在检测时先用CRC算法重新生成需进行完

整性检测的文件的校验码，并用私钥将保存的校验码解密，两者相比较，相等则正常运行；否则退出。

5、程序加载器的设计

与编译成机器码执行的程序不同，Java程序只能由Java虚拟机解释执行，因此程序加载器的工作包括：初始化Java虚拟机；在内存中解密当前要运行的class文件；使解密后的c:lass文件在虚拟机中运行，在

需要时解密另一个class文件。图5是用于初始化JVM的代码：

以上介绍了我们设计的针对Java软件的加密保护方法，其中综合运用了多种加密技术，抗破解强度高；使用纯软件保护技术，成本低。经笔者在Windows系列平台上进行测试，运行稳定，效果良好。

在研宄开发过程中，我们还总结出加密保护软件的一些经验：

1、对关键代码和数据要静态加密，再动态解密执行；要结合具体的工作平台使用反跟踪／调试技术；

2、要充分利用系统的功能，如在Windows下使用DLL文件或驱动程序形式能得到最大的丰又限，可以充分利用系统具有的各种功能；

3、如果可能应该将关键代码存放在不可禚复制的地方；

4、序列号要与机器码等用户信息相关以阻止盐复布序列号；

5、加密流程的合理性比加密算法本身的强度更重要。

java加密解密代码

package com.cube.limail.util;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;/**

* 加密解密类

*/

public class Eryptogram

{

private static String Algorithm ="DES";

private String key="CB7A92E3D3491964";

//定义 加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish

static boolean debug = false ;

/**

* 构造子注解.

*/

public Eryptogram ()

{

} /**

* 生成密钥

* @return byte[] 返回生成的密钥

* @throws exception 扔出异常.

*/

public static byte [] getSecretKey () throws Exception

{

KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance (Algorithm );

SecretKey deskey = keygen.generateKey ();

System.out.println ("生成密钥:"+bytesToHexString (deskey.getEncoded ()));

if (debug ) System.out.println ("生成密钥:"+bytesToHexString (deskey.getEncoded ()));

return deskey.getEncoded ();

} /**

* 将指定的数据根据提供的密钥进行加密

* @param input 需要加密的数据

* @param key 密钥

* @return byte[] 加密后的数据

* @throws Exception

*/

public static byte [] encryptData (byte [] input ,byte [] key ) throws Exception

{

SecretKey deskey = new javax.crypto.spec.SecretKeySpec (key ,Algorithm );

if (debug )

{

System.out.println ("加密前的二进串:"+byte2hex (input ));

System.out.println ("加密前的字符串:"+new String (input ));

} Cipher c1 = Cipher.getInstance (Algorithm );

c1.init (Cipher.ENCRYPT_MODE ,deskey );

byte [] cipherByte =c1.doFinal (input );

if (debug ) System.out.println ("加密后的二进串:"+byte2hex (cipherByte ));

return cipherByte ;

} /**

* 将给定的已加密的数据通过指定的密钥进行解密

* @param input 待解密的数据

* @param key 密钥

* @return byte[] 解密后的数据

* @throws Exception

*/

public static byte [] decryptData (byte [] input ,byte [] key ) throws Exception

{

SecretKey deskey = new javax.crypto.spec.SecretKeySpec (key ,Algorithm );

if (debug ) System.out.println ("解密前的信息:"+byte2hex (input ));

Cipher c1 = Cipher.getInstance (Algorithm );

c1.init (Cipher.DECRYPT_MODE ,deskey );

byte [] clearByte =c1.doFinal (input );

if (debug )

{

System.out.println ("解密后的二进串:"+byte2hex (clearByte ));

System.out.println ("解密后的字符串:"+(new String (clearByte )));

} return clearByte ;

} /**

* 字节码转换成16进制字符串

* @param byte[] b 输入要转换的字节码

* @return String 返回转换后的16进制字符串

*/

public static String byte2hex (byte [] b )

{

String hs ="";

String stmp ="";

for (int n =0 ;n b.length ;n ++)

{

stmp =(java.lang.Integer.toHexString (b [n ] 0XFF ));

if (stmp.length ()==1 ) hs =hs +"0"+stmp ;

else hs =hs +stmp ;

if (n b.length -1 ) hs =hs +":";

} return hs.toUpperCase ();

}

/**

* 字符串转成字节数组.

* @param hex 要转化的字符串.

* @return byte[] 返回转化后的字符串.

*/

public static byte[] hexStringToByte(String hex) {

int len = (hex.length() / 2);

byte[] result = new byte[len];

char[] achar = hex.toCharArray();

for (int i = 0; i len; i++) {

int pos = i * 2;

result[i] = (byte) (toByte(achar[pos]) 4 | toByte(achar[pos + 1]));

}

return result;

}

private static byte toByte(char c) {

byte b = (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);

return b;

}

/**

* 字节数组转成字符串.

* @param String 要转化的字符串.

* @return 返回转化后的字节数组.

*/

public static final String bytesToHexString(byte[] bArray) {

StringBuffer sb = new StringBuffer(bArray.length);

String sTemp;

for (int i = 0; i bArray.length; i++) {

sTemp = Integer.toHexString(0xFF bArray[i]);

if (sTemp.length() 2)

sb.append(0);

sb.append(sTemp.toUpperCase());

}

return sb.toString();

}

/**

* 从数据库中获取密钥.

* @param deptid 企业id.

* @return 要返回的字节数组.

* @throws Exception 可能抛出的异常.

*/

public static byte[] getSecretKey(long deptid) throws Exception {

byte[] key=null;

String value=null;

//CommDao dao=new CommDao();

// List list=dao.getRecordList("from Key k where k.deptid="+deptid);

//if(list.size()0){

//value=((com.csc.sale.bean.Key)list.get(0)).getKey();

value = "CB7A92E3D3491964";

key=hexStringToByte(value);

//}

if (debug)

System.out.println("密钥:" + value);

return key;

}

public String encryptData2(String data) {

String en = null;

try {

byte[] key=hexStringToByte(this.key);

en = bytesToHexString(encryptData(data.getBytes(),key));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

return en;

}

public String decryptData2(String data) {

String de = null;

try {

byte[] key=hexStringToByte(this.key);

de = new String(decryptData(hexStringToByte(data),key));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

return de;

}

} 加密使用： byte[] key=Eryptogram.getSecretKey(deptid); //获得钥匙（字节数组）

byte[] tmp=Eryptogram.encryptData(password.getBytes(), key); //传入密码和钥匙，获得加密后的字节数组的密码

password=Eryptogram.bytesToHexString(tmp); //将字节数组转化为字符串，获得加密后的字符串密码解密与之差不多

求java加密源代码（MD5，base64）

import java.security.*;

import javax.crypto.*;

/**

* 本例解释如何利用DES私钥加密算法加解密

*

* @author Devon

* @version 1.0 04/03/10

*/

public class SingleKeyExample {

public static void main(String[] args) {

try {

String algorithm = "DES"; //定义加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish

String message = "Hello World. 这是待加密的信息";

// 生成个DES密钥

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(algorithm);

keyGenerator.init(56); //选择DES算法,密钥长度必须为56位

Key key = keyGenerator.generateKey(); //生成密钥

// 生成Cipher对象

Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");

//用密钥加密明文(message),生成密文(cipherText)

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); //操作模式为加密(Cipher.ENCRYPT_MODE),key为密钥

byte[] cipherText = cipher.doFinal(message.getBytes()); //得到加密后的字节数组

System.out.println("加密后的信息: " + new String(cipherText));

//用密钥加密明文(plainText),生成密文(cipherByte)

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key); //操作模式为解密,key为密钥

byte[] sourceText = cipher.doFinal(cipherText); //获得解密后字节数组

System.out.println("解密后的信息: " + new String(sourceText));

} catch (Exception ex) {

ex.printStackTrace();

}

}

}

/**

* @author Devon

*/

import java.security.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.*;

public class PairKeyExample {

public static void main(String argv[]) {

try {

String algorithm = "RSA"; //定义加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish

String message = "张三，你好，我是李四";

//产生张三的密钥对(keyPairZhang)

KeyPairGenerator keyGeneratorZhang =

KeyPairGenerator.getInstance(algorithm); //指定采用的算法

keyGeneratorZhang.initialize(1024); //指定密钥长度为1024位

KeyPair keyPairZhang = keyGeneratorZhang.generateKeyPair(); //产生密钥对

System.out.println("生成张三的公钥对");

// 张三生成公钥(publicKeyZhang)并发送给李四,这里发送的是公钥的数组字节

byte[] publicKeyZhangEncode = keyPairZhang.getPublic().getEncoded();

//通过网络或磁盘等方式,把公钥编码传送给李四

//李四接收到张三编码后的公钥,将其解码

KeyFactory keyFacoryLi = KeyFactory.getInstance(algorithm); //得到KeyFactory对象

X509EncodedKeySpec x509KeySpec =

new X509EncodedKeySpec(publicKeyZhangEncode); //公钥采用X.509编码

PublicKey publicKeyZhang = keyFacoryLi.generatePublic(x509KeySpec); //将公钥的KeySpec对象转换为公钥

System.out.println("李四成功解码,得到张三的公钥");

//李四用张三的公钥加密信息，并发送给李四

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding"); //得到Cipher对象

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKeyZhang); //用张三的公钥初始化Cipher对象

byte[] cipherMessage = cipher.doFinal(message.getBytes()); //得到加密信息

System.out.println("加密后信息：" + new String(cipherMessage));

System.out.println("加密完成，发送给李四...");

//张三用自己的私钥解密从李四处收到的信息

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPairZhang.getPrivate()); //张三用其私钥初始化Cipher对象

byte[] originalMessage = cipher.doFinal(cipherMessage); //得到解密后信息

System.out.println("张三收到信息，解密后为：" + new String(originalMessage));

} catch (Exception ex) {

ex.printStackTrace();

}

}

}