CLion注冊码算法逆向分析实录（纯研究）

Posted 2020-09-23 yfceshi

声明

CLion程序版权为jetBrains全部、注冊码授权为jetBrains及其付费用户全部，本篇仅仅从兴趣出发，研究其注冊码生成算法。

• 不会释出不论什么完整的源码.
• 网上查了下。已有注冊机，所以想要key的同学不要找我:p

---

背景

打算学习cocos2dx,奈何vim仅仅会ggvG，被jetBrains惯坏了，找到了CLion，试了下，果然神器。我等菜鸟正好能够拿来愉快地学习书写c++了。

可是，试用版有30天的限制。又没有学生授权。懒得折腾，看下它的注冊算法吧。

本篇用到的主要工具和命令：

• jd-gui 1.2
• jdb
• zip/unzip
• jar

找出注冊算法的代码段

先用jd-gui看下反编译的效果,大概找了下，看到这个MainImpl类：

反编译的效果还是能够，只是注意到一些类和方法的名称被混淆了。如上图的a.a().a(new a.a_())....

尝试直接建立java文件。发现非常多类缺失，比較难补，遂放弃。

尝试用java attach和agent方式来dump执行时的class，比較难偷，遂放弃。

换换思路：

CLion启动后，假设未输入正确的注冊码，或者没有选择试用，会打开一个对话框，提示输入注冊码。

例如以下图：

假设选择试用，先进入主界面。打开关于对话框。能够看到部分授权信息。

例如以下图：

好。从这两个点出发，大概找找相关代码，缩小分析范围：

分析MainImpl启动前后的类载入信息

改动$CLION_HOME/bin下的clion.sh：

在启动參数中，添加-verbose.

又一次启动CLion，收集到MainImpl载入前后的一些信息。例如以下图：

继续翻看，又发现例如以下一些信息：

发现 com.intellij.ide.a包和com.intellij.a包严重混淆，而且在MainImpl载入前后出现.
能够初步判定这些包是分析重点.

分析AboutPopup类的信息

打开关于/About对话框，观察比对代码，发现例如以下信息：

在粗略分析相关代码后，跟踪到这里：

LicensingFacade是个抽象类，跟一些实现，发现仅仅有一个子类：

接着跟，又发现一个抽象类bb：

这个类在com.intellij.ide.a.g包下。当中一段关键代码：

public void a(q.a_ parama_)
  {
    boolean bool = GraphicsEnvironment.isHeadless();

    f();
    a(this.f);
    /// 这里的u()是关键
    for (s locals : u())
    {
      if (locals.d() == null) {
        locals.c();
      }
      com.intellij.a.b.e locale = locals.d();
      if (locale != null)
      {
        g_ localg_ = a(parama_, locals);
        if (localg_ != g_.SKIP)
        {
          UpdateChecker.addUpdateRequestParameter("license", a(locale));
          if (localg_ != g_.OK) {
            break;
          }
          int i1 = (!bool) && (a(locale, locale instanceof l)) ?
 1 : 0;
          if (i1 == 0)
          {
            a(parama_, locals, locale);
            return;
          }
          break;
        }
      }
    }
    if (bool)
    {
      b.error("No valid license found");
      System.exit(-1);
    }
    else
    {
      b(parama_);
    }
  }

接着看com.intellij.ide.a.g.bb.u()方法：

private s[] u()
  {
    s[] arrayOfs = v();
    Object localObject1 = null;
    for (Object localObject3 : arrayOfs)
    {
      try
      {
        ((s)localObject3).c();
        if (((s)localObject3).d() != null) {

          /// 这里的b()是关键
          ((s)localObject3).b();
        } else {
          continue;
        }
      }
      catch (Exception localException)
      {
        continue;
      }
      localObject1 = localObject3;
      break;
    }
    if (localObject1 != null)
    {
      ??? = new ArrayList(Arrays.asList(arrayOfs));
      ((ArrayList)??
?).remove(localObject1);
      ((ArrayList)???).add(0, localObject1);
      return (s[])((ArrayList)??
?).toArray(new s[((ArrayList)???
).size()]);
    }
    return arrayOfs;
  }

中间的过程比較繁琐。考验的是耐心、猜測、和笔记功夫。
通过相关代码的类型分析、方法分析、參数分析、变量分析，逐步缩小关键代码段的分析范围，同一时候添加对混淆代码的熟悉。

---

分析注冊码算法解密验证的重点包

结合上面的对于MainImpl载入前后的类信息分析。重点关注com.intellij.a.g这个包.

终于跟到这样一个类com.intellij.a.g.c：

package com.intellij.a.g;

import java.math.BigInteger;

public class c
{

/// 这个a是关键。通过后面的实验，这是RSA加密算法的公钥部分的n .
  private static BigInteger a = new BigInteger("8eeb1420b7d8b90aa3b95c7ff73628e46e12c19dc91531be5f517a54b042e99c17445ce7b23834a3ec80d2691b463231be43aab7e897cc334bc9b8bb9f0d55f5", 16);
  private static BigInteger b = new BigInteger("10001", 16);

  /// 这种方法是关键
  /// 通过猜測和实验。能够确定paramString1和paramString2是username和代码，或者相反。
  public static h a(String paramString1, String paramString2)
    throws a
  {
    // 这个h类型是关键，记录了注冊码类型、产品类型、username、过期时间、维护到期时间、主版本、小版本等关键信息
    h localh = new h();

    // 这里m.a(,,,)方法完毕第一次解密
    byte[] arrayOfByte = m.a(paramString1, localh, b, a);
    // m.a(,,,)方法验证注冊码解密后的字节信息。从中提取关键属性
    m.a(arrayOfByte, localh, paramString2, 14);
    // 继续验证
    m.b(arrayOfByte, localh, paramString2, -1);
    return localh;
  }
}

为了确定静态分析过程的正确性，使用jdb来看一下简单的调用栈：

Idea Main Thread 1.0.4#CL-141.874.66, eap:false[1] wherei 0x6f4

  /// 能够确定。每次载入MainImpl。调用其start方法，都会来以下这种方法中验证注冊码，这是迄今为止最为关键的发现
  [1] com.intellij.a.g.c.a (c.java:18), pc = 13

  [2] com.intellij.ide.a.b.b$0.b (b$0.java:71), pc = 2
  [3] com.intellij.ide.a.b.b$0.a (b$0.java:67), pc = 3
  [4] com.intellij.a.b.d.x (d.java:34), pc = 12
  [5] com.intellij.a.b.d.t (d.java:13), pc = 1
  [6] com.intellij.a.b.b.s (b.java:40), pc = 10
  [7] com.intellij.a.b.b.c (b.java:33), pc = 1
  [8] com.intellij.ide.a.g.t.h (t.java:108), pc = 41
  [9] com.intellij.ide.a.g.t.a (t.java:27), pc = 8
  [10] com.intellij.ide.a.g.m.b (m.java:29), pc = 27

  // bb类是个非常重要的类。兴许分析
  [11] com.intellij.ide.a.g.bb.u (bb.java:152), pc = 48
  [12] com.intellij.ide.a.g.bb.a (bb.java:78), pc = 18
  [13] com.intellij.idea.MainImpl$1.start (MainImpl.java:45), pc = 19
  [14] com.intellij.idea.StartupUtil.prepareAndStart (StartupUtil.java:117), pc = 115
  [15] com.intellij.idea.MainImpl.start (MainImpl.java:40), pc = 9
  [16] sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0 (native method)
  [17] sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke (NativeMethodAccessorImpl.java:62), pc = 100
  [18] sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke (DelegatingMethodAccessorImpl.java:43), pc = 6
  [19] java.lang.reflect.Method.invoke (Method.java:497), pc = 56
  [20] com.intellij.ide.plugins.PluginManager$2.run (PluginManager.java:91), pc = 53
  [21] java.lang.Thread.run (Thread.java:745), pc = 11

---

分析注冊码字节数组

/// 我们重点跟一下com.intellij.a.g.c.a()方法：

package com.intellij.a.g;

import java.math.BigInteger;

public class c
{
  private static BigInteger a = new BigInteger("8eeb1420b7d8b90aa3b95c7ff73628e46e12c19dc91531be5f517a54b042e99c17445ce7b23834a3ec80d2691b463231be43aab7e897cc334bc9b8bb9f0d55f5", 16);
  private static BigInteger b = new BigInteger("10001", 16);

  /// 重点跟这种方法
  public static h a(String paramString1, String paramString2)
    throws a
  {
    h localh = new h();

    byte[] arrayOfByte = m.a(paramString1, localh, b, a);
    m.a(arrayOfByte, localh, paramString2, 14);
    m.b(arrayOfByte, localh, paramString2, -1);
    return localh;
  }
}

在上面的方法中，类型h非常关键。这里的字符串没有混淆，给我们猜測注冊码结构提供了极大的便利 O^. ^O.

    /// 这里的一些字段和变量的意思，已经给出来了
    public String toString() {
        StringBuffer var1 = new StringBuffer();
        var1.append("\\n");
        var1.append("user name:" + this.b + "\\n");
        var1.append("customer id:" + this.c + "\\n");
        var1.append("product id:" + j.a(this.d) + "\\n");
        var1.append("license type:" + i.a(this.e) + "\\n");
        var1.append("major version:" + this.f + "\\n");
        var1.append("minor version:" + this.g + "\\n");
        var1.append("generationDate:" + this.h + "\\n");
        var1.append("expirationDate:" + this.i + "\\n");
        return var1.toString();
    }

    static {
        a.b = "Fake";
        a.d = 0;
        a.e = 1;
        a.f = 1;
        a.g = 0;
        a.h = d.a(1995, 1, 1);
        a.i = d.a(1995, 1, 2);
    }

跟这种方法：byte[] arrayOfByte = m.a(paramString1, localh, b, a);

protected static byte[] a(String var0, h var1, BigInteger var2, BigInteger var3) throws a {
        Matcher var4 = c.matcher(var0);
        var0 = var4.replaceAll("").trim();

        // 10是ASCII码中的"\\n"换行符
        // 13是ASCII码中的"\\r"回车符
        // 以下的代码告诉我们一个重要信息：
        // 加密的注冊码至少包括1个\\n(linux)或者\\r(windox|mac)
        int var5 = var0.indexOf(10);
        if(var5 < 0) {
            var5 = var0.indexOf(13);
        }

        if(var5 < 0) {
            throw new a();
        } else {
            // 45是ASCII码中的"-"
            // 重要信息：加密的注冊码至少包括一个"-"，且出如今"\\n"或"\\r"之前
            String var6 = var0.substring(0, var5);
            //"-"
            int var7 = var6.indexOf(45);
            if(var7 > 0) {
                try {

                    // 从[xx-?
?\\n?
??]中提取xx,并赋值给var1.c
                    // 依据上面的h类型的信息，这里的xx是cutomerId,所以我们有了：
                    // license : customerId-??\\n???

                    var1.c = Integer.parseInt(var6.substring(0, var7));
                } catch (NumberFormatException var9) {
                    throw new a();
                }
            } else {
                var1.c = -1;
            }

            // 这里能够确定传入的var2是公钥的n,var3是公钥的e
            // 同一时候依据RSADecoder我们也找到了相应的RSAEncoder，兴许直接拷贝RSAEncoder过来，作注冊码加密用^^
            return (new RSADecoder(var2, var3, 64)).decode(var0.substring(var5 + 1));
        }
    }

跟这种方法：m.a(arrayOfByte, localh, paramString2, 14);

static void a(byte[] var0, h var1, String var2, int var3) throws a {
        //这里，我们依据传入的var3 = 14，得知：
        //license的长度为14个字节
        if(var0.length != var3) {
            byte[] var4;
            if(var0.length == var3 + 1) {
                if(var0[0] != 0) {
                    throw new a();
                }

                var4 = new byte[var3];
                System.arraycopy(var0, 1, var4, 0, var3);
                var0 = var4;
            } else {
                if(var0.length >= var3) {
                    throw new a();
                }

                var4 = new byte[var3];
                System.arraycopy(var0, 0, var4, var3 - var0.length, var0.length);
                var0 = var4;
            }
        }

    // 这里我们依据分析，得到：
        //var2 : userName , var1.c : customerId , var3 : 14

        // 假设lic是个14字节长的字节数组，我们有：
        //lic[12] = customerId & 0xFF;
        //lic[13] = customerId >> 8 & 0xFF;

        if(var2 != null) {
        /* 
            以下的o.a(,,)方法的实现：
            能够直接把这段代码copy到我们做注冊码的地方^^

        public static short a(String var0, int var1, byte[] var2) {
            CRC32 var3 = new CRC32();
            int var4;
            if(var0 != null) {
                for(var4 = 0; var4 < var0.length(); ++var4) {
                    char var5 = var0.charAt(var4);
                    var3.update(var5);
                }
            }

            var3.update(var1);
            var3.update(var1 >> 8);
            var3.update(var1 >> 16);
            var3.update(var1 >> 24);

            for(var4 = 0; var4 < var2.length - 2; ++var4) {
                byte var6 = var2[var4];
                var3.update(var6);
            }

            return (short)((int)var3.getValue());
        }
         */

            short var5 = o.a(var2, var1.c, var0);
        // 这里得到：
        // lic[12] = crc32 & 0xFF
        // lic[13] = crc32 >> 8 & 0xFF
            if(var0[var3 - 2] != (byte)(var5 & 255)) {
                throw new a();
            }

            if(var0[var3 - 1] != (byte)(var5 >> 8 & 255)) {
                throw new a();
            }
        }

努力，继续跟这种方法：m.b(arrayOfByte, localh, paramString2, -1);

 static void b(byte[] var0, h var1, String var2, int var3) throws a {
        try {
       /** 对照
               var1.append("user name:" + this.b + "\\n");
           var1.append("customer id:" + this.c + "\\n");
           var1.append("product id:" + j.a(this.d) + "\\n");
           var1.append("license type:" + i.a(this.e) + "\\n");
           var1.append("major version:" + this.f + "\\n");
           var1.append("minor version:" + this.g + "\\n");
           var1.append("generationDate:" + this.h + "\\n");
           var1.append("expirationDate:" + this.i + "\\n");
       */

       // licTypeId是注冊码类型的Id,prodId是产品类型的Id
           /**
           * lic[0] = licTypeId << 4 + (prodId & 0xFF);
       */

            var1.b = var2;
            var1.d = var0[0] & 15;
            var1.e = var0[0] >> 4;
            var1.g = var0[1] >> 4;

        //这里得到generationDate信息，也就是now了。以毫秒表示，并带符号右移16位，然后按4字节存储
            /**
            * long now = System.currentTimeMillis() >> 16;
            * lic[2] = now & 0xFF;
            * lic[3] = now >> 8 & 0xFF;
            * lic[4] = now >> 16 & 0xFF;
            * lic[5] = now >> 24 & 0xFF;
            */

            long var4 = ((long)var0[2] & 255L) + (((long)var0[3] & 255L) << 8) + (((long)var0[4] & 255L) << 16) + (((long)var0[5] & 255L) << 24) << 16;
            var1.h = new Date(var4);

            /*
            * 注意到上面有句 :var1.g = var0[1] >> 4;
            * 结合以下的代码，我们有：
            * lic[1] = minorVer >> 4 + (majorVer & 0xFF);
            */

            var1.f = var0[1] & 15;

            /**
            * lic[6] = delta & 0xFF;
            * lic[7] = delta >> 8 & 0xFF;
            */

            int var6 = (var0[6] & 255) + ((var0[7] & 255) << 8);
            if(var6 != 0) {
                //expire date
                var1.i = new Date(var4 + (long)var6 * 24L * 60L * 60L * 1000L);
            }

            //var3:-1 
            //lic[10] = any
            //lic[11] = any
            int var7 = var3 > -1?var3:(var0[10] & 255) + ((var0[11] & 255) << 8);
            if(var6 != 0) {
                var7 = var6;
            }

        //var1.l = maintenanceDueDate ,维护到期时间
            var1.l = new Date(var4 + (long)var7 * 24L * 60L * 60L * 1000L);
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException var8) {
            throw new a();
        }
    }

---

得到产品信息和注冊码类型信息

如今我们基本拿到了注冊码的字节信息，还差一点。产品信息和注冊码类型信息这里处理的是Id，那么实际信息在哪里？

还记得我们前面说过一个bb类吧。对它的子类进行分析。能够得到非常多相似这种代码：

    static a a(com.intellij.ide.a.r var0, q var1) {
        return new a(var0, "AppCode", 8, Products.APPCODE, 3, 30, "6", var1, new g() {
            public h b(String var1, String var2) throws com.intellij.a.g.a {
                return com.intellij.a.g.b.a(var1, var2);
            }
        });
    }

看来jetBrains的非常多产品的加密算法都是差点儿相同，真是比較懒啊.

通过分析bb类所在的包com.intellij.ide.a.a，以及com.intellij.a.g包，我们得到例如以下实用信息：

以及：

---

写出注冊码生成算法

• 关键字节数组。14字节长：

• CRC校验:

---

package rsa;

import java.util.zip.CRC32;

public class GroupUtil {
    public static final int a = 12;
    public static final int b = 14;
    public GroupUtil() {
    }

    public static short computeCRC32(String userName, int customerId, byte[] licBytes) {
        CRC32 crc32 = new CRC32();
        if(userName != null) {
            for(int i = 0; i < userName.length(); ++i) {
                char var5 = userName.charAt(i);
                crc32.update(var5);
            }
        }

        crc32.update(customerId);
        crc32.update(customerId >> 8);
        crc32.update(customerId >> 16);
        crc32.update(customerId >> 24);

        for(int i = 0; i < licBytes.length - 2; i++) {
            byte var6 = licBytes[i];
            crc32.update(var6);
        }

        return (short)((int)crc32.getValue());
    }

• RSA加密，可直接拷贝反编译代码
• 注冊码生成
  

---

測试注冊码

眼下的问题是，我们没有私钥。怎么搞？
能够任意生成一对RSA的公钥/私钥。然后用我们生成的公钥的n，替代class文件里的n，这里的n是modulus.

看看clion.jar中的com.intellij.a.g.c.class的信息：

注意右边ASCII字符的部分，上文有提到这个类的n。我们能够替换之。

怎么替换呢？
方法非常多，jar、zip、sed，编程方式(javassist、asm、zip)都能够搞定，这个留给读者吧：]

---

终于效果: