帮你把java代码翻译到c/c++ jni调用

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了帮你把java代码翻译到c/c++ jni调用，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含4427字，纯文字阅读大概需要7分钟。

内容图文

简介

andorid上有个工具叫dex2oat，在apk安装的阶段会把dex转换成elf的二进制格式。基于此思路扩展，如果我们在java字节码生成后产品发布前就把java字节码转换成平台的c/c++ jni调用代码，结合ollvm，那么对外发布的直接就是一个高度混淆的二进制的jni动态库，其逆向难度会大大的增强。（主要场景在于android java && 对外开放jar包代码保护）

实例

以 http://androidxref.com/9.0.0_r3/xref/art/test/003-omnibus-opcodes/src/Goto.java 为例

static int smallGoto(boolean which) {
        System.out.println("Goto.smallGoto");

        int i = 0;

        if (which) {
            i += filler(i);
        } else {
            i -= filler(i);
        }

        return i;
}

新建idea工程导入Goto.java，编译工程生成jar。编写规则文件config_test.yaml

apikey: helloworld

rules:
- com.test.TestCompiler.Goto:
    compile:
    - smallGoto: 'cons,bogus,call'

libname: hello

platform:
- MacOS-x64

使用命令行与编译服务器交互

./javatojni_helper_mac --infile=./jar_test.jar --config=./config_test.yaml

编译服务器会接收到jar后，解析生成的jar的字节码得到cfg

再将cfg转换成ssa ir形式，过程中推导出变量的类型&生命周期&异常处理表，最后codegen把ir转换到c/c++ jni代码

//Java_com_test_TestCompiler_Goto.cpp
#include "java2cpp.h"
#include "ids.h"

extern "C" JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_TestCompiler_Goto_smallGoto__Z(JNIEnv *env, jobject thiz, jboolean in_parameter_0) {
    /*
    0 boolean
    */
    //LOG_DEBUG("call method: %s", R"###(com.test.TestCompiler.Goto: int smallGoto(boolean))###");

    jclass _java_lang_System_jclass = NULL;
    jclass _com_test_TestCompiler_Goto_jclass = NULL;
    jclass _java_io_PrintStream_jclass = NULL;
    jvalue temp;
    jthrowable exception;

    jboolean local_z0;
    jobject $r0 = NULL;
    jint $i0;
    jint $i1;
    jint local_i2;
    jint local_i3;
    jboolean local_z1;
    jint local_i4;
label0:{
    temp.z = in_parameter_0;
    local_z0 = temp.z;
    temp = java2cpp_get_static_field(env, &_java_lang_System_jclass, &__0003cjava_lang_System_0003a_00020java_io_PrintStream_00020out_0003e_jfleidID, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;", JValueType_l);
    JAVA2CPP_GOTO_IF_EXCEPTION(L_TOP_EX_HANDLE);
    JAVA2CPP_DELETE_OBJECT($r0);
    $r0 = temp.l;
    jvalue var_arg_1[1] = {{.l=0},};
    temp.l = env->NewStringUTF("\x47\x6f\x74\x6f\x2e\x73\x6d\x61\x6c\x6c\x47\x6f\x74\x6f");
    JAVA2CPP_GOTO_IF_EXCEPTION(L_TOP_EX_HANDLE);
    AutoObject var_arg_2(env, temp.l);
    var_arg_1[0].l = temp.l;
    temp = java2cpp_call_instance_method(env, $r0, &_java_io_PrintStream_jclass, &__0003cjava_io_PrintStream_0003a_00020void_00020println_00028java_lang_String_00029_0003e_jmethodID, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", var_arg_1, JValueType_v);
    var_arg_2.reset();
    JAVA2CPP_GOTO_IF_EXCEPTION(L_TOP_EX_HANDLE);
    temp.i = 0;
    local_i2 = temp.i;
    temp.z = local_z0;
    local_z1 = temp.z;
    temp.i = (jint)local_z1;
    local_i4 = temp.i;
    if(local_i4 == 0) {
        goto label1;
    }
    jvalue var_arg_3[1] = {{.l=0},};
    var_arg_3[0].i = local_i2;
    temp = java2cpp_call_static_method(env, &_com_test_TestCompiler_Goto_jclass, &__0003ccom_test_TestCompiler_Goto_0003a_00020int_00020filler_00028int_00029_0003e_jmethodID, "com/test/TestCompiler/Goto", "filler", "(I)I", var_arg_3, JValueType_i);
    JAVA2CPP_GOTO_IF_EXCEPTION(L_TOP_EX_HANDLE);
    $i1 = temp.i;
    temp.i = local_i2 + $i1;
    local_i3 = temp.i;
    goto label2;
}
label1:{
    jvalue var_arg_4[1] = {{.l=0},};
    var_arg_4[0].i = local_i2;
    temp = java2cpp_call_static_method(env, &_com_test_TestCompiler_Goto_jclass, &__0003ccom_test_TestCompiler_Goto_0003a_00020int_00020filler_00028int_00029_0003e_jmethodID, "com/test/TestCompiler/Goto", "filler", "(I)I", var_arg_4, JValueType_i);
    JAVA2CPP_GOTO_IF_EXCEPTION(L_TOP_EX_HANDLE);
    $i0 = temp.i;
    temp.i = local_i2 - $i0;
    local_i3 = temp.i;
}
label2:{
    temp.i = local_i3;
    return temp.i;
}
L_TOP_EX_HANDLE:
    return 0;
}

自动生成的c/c++ jni代码在数值赋值方面比较啰嗦，还好clang -o2会帮我们负重前行。此时原先数行的java字节码已经变成数百行的汇编代码

未混淆的ida f5伪代码

未混淆的流程图

如果结合ollvm，原来数百行汇编代码又将膨胀变成数千行的汇编代码，此时ida f5伪代码已经不能正常工作

混淆后的流程图

已知问题

1）由于local-reference-table存在上限，如果jni函数内有大量的jobject对象，运行时有可能造成局部表溢出触发异常
2）jvm标准规定某些函数不能为native(例如构造函数)，而android中的实现又允许，为多平台翻译一致性差异部分统一成不翻译
3）synchronized暂不支持字符串常量，例如某函数有类似以下写法，目前该函数不会被翻译

 private int testCompiler() {
        synchronized ("mylock"){

        }
        
        return 0;
 }

4. Android O, DEX 38新增的invoke-custom指令暂不支持

运行性能

待补充
先说结论，首先性能肯定是变慢的，现代jvm对字节码执行做了大量的优化，通过jni调用外部函数会有额外的开销，具体性能影响视要翻译的java代码而定，jvm和jni交互的越多则越慢。

竞品对比

待补充

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的帮你把java代码翻译到c/c++ jni调用全部内容，希望文章能够帮你解决帮你把java代码翻译到c/c++ jni调用所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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