iOS开发系列--代码混淆

dxw555 2018-05-03

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由于iOS系统的封闭性，相对于安卓来说，iOS开发过程中代码混淆可能就显得并不是得非有不可了。但是在安全性(可通过class-dump反编译暴露出类的方法名)和特殊需求上(例如马甲包的混淆过审)还是有一定需求的！

此脚本借鉴于kaich/codeobscure。在使用原作者脚本的过程中，发现了一些BUG和不足，比如正则表达式的判断不准确，生成过多无用的替换宏，需要花费过多时间去人工排错...

由于本人对python并不是很熟，所以只是在原作者的基础上作了一些完善修改。

优化内容：

修改正则表达式，更精准地找出关键词。
替换规则更改：随机字符串==>随机生成2个单词拼接。防止苹果审核过程被误认加入混淆乱码。
增加-k选项，通过ignoreKey.txt文件添加需要过滤的关键词，可避免每次生成都要手动删除部分关键词的麻烦。
增加property关键词、懒加载方法名过滤，减少无用宏的生成。
增加IBAction方法关键词的二次过滤（原脚本存在自定义方法跟IBAction方法重名，无法排除的情况）。

以下内容大部分来源于kaich/codeobscure

实现原理

其实插件的实现方式十分简单，提取用户编写的文件中的方法名，使用宏定义将其更换为任意的无规则字符串。但这种方式有一些需要注意的点：

对于系统库产生的方法名，不可替换；对于系统使用到的关键字，也不可以替换；否则会报错；
Swift混编的项目，Swift中的代码不可替换；同时Swift调用Objective-C的特定方法名也不可以轻易替换；
第三方库暴露的头文件的方法名，不可替换；

根据上面的规则（可能有遗漏），该脚本采用了相对简单的方法来避免：

只扫描.h和.m文件，只扫描方法名。（对于属性名，尝试过扫描，但由于属性的访问方式多样，并不建议做混淆，会产生额外的工作量）；
对于系统库，让用户手动指定，这个是可以提取的，直接拿到系统库的头文件即可，脚本会自动扫描到所有的系统关键字，直接做排除处理。（以iOS11的SDK为例，系统关键字约6万个）；
对于Swift代码，可以直接排除在扫描目录外；
对于第三方库，用户可以手动指定目录，脚本会自动扫描提取关键字，在混淆时避免这些关键字。

依据上述原理，基本可以避免多数情况下产生的混淆错误；当然，由于各种项目的复杂性，有一些复杂的混淆错误无法避免，需要后续手动调整代码。

使用方式

clone本仓库；
你需要安装python3的运行环境，这个可以使用brew进行安装，这里不再赘述。
你首先需要确定以下几项：

提取一份你当前项目编译环境的SDK库头文件目录；（Demo中提取了iOS11的SDK头文件目录）
你需要混淆的代码的目录；
你不需要混淆的代码的目录；
你需要提取关键字做排除混淆的目录；（例如Pod仓库、第三方头文件）
Swift代码目录；（理论上不会扫描替换，可以用于排除桥接文件）
输出文件目录；脚本运行后会产生多个log文件，以及最终需要使用到的混淆头文件；

注：建议目录使用绝对路径，相对路径容易出问题。

确定以上几项后，找到仓库根目录的Confuse.py文件，使用以下命令行模板运行：

python3 Confuse.py \
-i 你需要混淆的代码的目录，可以是多个目录，以`,`分隔 \
-s 当前项目编译环境的SDK库头文件目录，可以是多个目录，以`,`分隔 \
-e 你不需要混淆的代码的目录，Swift代码目录，可以是多个目录，以`,`分隔 \
-c 你需要提取关键字做排除混淆的目录，可以是多个目录，以`,`分隔 \
-k 可选，用于存放需要过滤的key(增加内容)
-o 输出文件目录

注：各参数的意义如下：

-i（input_dirs）：必须，项目需要处理的主要文件所在的目录
-s（system_dirs）：可选，配置系统Framework文件的目录，一般用于做排除字典，避免替换系统关键字
-e（exclusive_dirs）：可选，用于存放不扫描处理的文件的目录，比如Swift文件目录
-c（clean_dirs）：可选，用于存放排除关键字的文件的目录，例如Pods下的目录，或者静态库（头文件修改后会出错）
-k（ignore_key_dir）：可选，用于存放需要过滤的key(增加内容)
-o（output_dir）：必须，输出文件的目录，用于输出关键字、日志以及最后生成的混淆头文件的目录

运行后会在你指定的输出目录下产生一份Confuse.h文件，内容一般如下：

#ifndef NEED_CONFUSE_h
#define NEED_CONFUSE_h
// 生成时间： 2018-04-03 17:20:51
#define Function1 linotypistStonecrop
#define function1 exactingnessMimologist
#define function2 sheepmanSupersublimated
#define functionWithTitle kensititeCratinean
#define subTitle icelandicUntell
#endif

这份文件包含了一堆的宏定义，将需要替换的方法名都替换为了一些随机的字符串，因为宏定义是全局替换，我们只需要将该文件引入到自己的项目中，并在PCH文件中进行引入即可。

引入该文件后，Command B测试编译，如果无法避免而产生编译错误则需要手动调整；由于将所有的替换归集到了头文件中了，所以遇到有错误的地方尝试删除对应宏定义替换信息重新编辑即可。

另外附上一个系统系统库路径：

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator.sdk/System/Library/Frameworks

图文教程

了解完原理，接下来用图文来详细介绍使用方法：
首先去我的Github上获取下源代码资源文件。

注：关键文件如下:

Confuse.h最终生成的替换文件就是这个了，该文件里记录了所有需要混淆的方法名和与之对应的替换字符串
Confuse.py该文件是脚本内容所在，所有实现方法都在这。
ignoreKey.txt该文件下记录需要过滤的特殊key，每个key换行读取
start.sh开始执行脚本，在此脚本内更改路径

现在开始集成：

首先需要一个pch文件，至于pch的用法自行百度吧.。

#ifndef TMPrefixHeader_pch
#define TMPrefixHeader_pch
//代码混淆关键导入文件头，注释后不混淆
#import 'Confuse.h'
#endif /* TMPrefixHeader_pch */

根据自行需求添加特殊key到ignoreKey.txt文件内

通过start.sh脚本快速执行

终端执行内容大概如下：

生成的混淆文件：

编译结果：对无参数、无返回值、多参数等方法名完成识别替换。

接下来我们用class-dump来反编译一下：

class-dump -H /Users/wuaming/Library/Developer/Xcode/DerivedData/TMConfuse-becmpkjuhzbzfldtqwaiznqcmmxq/Build/Products/Debug-iphonesimulator/TMConfuse.app -o /Users/wuaming/Desktop/heads

对比结果：