为啥 proguard 不混淆方法体？

Posted 2023-04-15

【中文标题】为啥 proguard 不混淆方法体？

【英文标题】：Why proguard does not obfuscate method body?为什么 proguard 不混淆方法体？

【发布时间】：2015-10-09 02:06:21

【问题描述】：

我正在使用 ProGuard 来混淆我的 .jar 程序。一切正常，除了 ProGuard 不会混淆方法体中的局部变量这一事实。这是一个例子：

原始：

混淆：

以黄色突出显示的变量名应该被混淆，但事实并非如此。我怎样才能混淆它们（让它们重命名为 a、b、c 等？）

这是我的 ProGuard 配置：http://pastebin.com/sb3DMRcC（上述方法不是来自排除的类之一）。

【问题讨论】：

“混淆”的代码是真正的Java代码还是已经反编译的Java代码？我的理解是，字节码文件根本不记录方法参数和局部变量的名称。 （如果这是 ProGuard 发出的源代码，请尝试编译它。然后反编译 .class 文件……或使用 javap 查看它。）

@StephenC 是反编译的Java代码。我混淆了 .jar 文件（使用 proguard，在编译 .jar 之后），然后反编译了较早混淆的 .jar。 .jar 文件（字节码）存储了几乎所有来自原始源代码的数据（除了 cmets 和语法格式）。

【参考方案1】：

为什么 proguard 不混淆方法体？

因为它不能。 编译时根本不存储方法参数和局部变量的名称。 您看到的名称是由您的反编译器生成的。

对于编译后的代码，有两种方法可以在本地（即在方法内）存储数据：

在操作数堆栈上 在局部变量中

操作数栈实际上只是一个栈。 请参阅 Java VM 规范中的 Table 7.2 以了解堆栈运算符。 您可以弹出值 (pop)、复制顶部值 (dup)、交换顶部两个值 (swap) 以及稍微改变行为 (pop2, dup_x1, dup_x2, dup2, dup2_x1, dup2_x2)。 大多数（如果不是所有）产生返回值的指令都会将该值放入堆栈。

对于这个问题，重要的是如何引用堆栈中的内容，这与任何其他堆栈一样： 相对于顶部位置，并基于使用的指令。 没有指定的数字或名称，它只是当前存在的任何东西。

现在，对于所谓的“局部变量”：

将它们更多地视为ArrayList，而不是 Java 中的变量。 因为这正是您访问它们的方式：按索引。 对于变量 0 到 3，有特殊指令（即单字节），因为它们经常使用，所有其他变量只能通过双字节指令访问，其中第二个字节是索引。 再次参见Table 7.2，“加载”和“存储”。 两个表中的前五个条目是每个数据类型的宽（双字节）存储/加载指令（请注意，对于单个值，boolean、char、byte 和 short 都转换为int，只留下int、float和Object作为单槽值，long和double作为双槽值），接下来的20条指令是直接访问寄存器0的指令到 3，最后 8 条指令用于访问数组索引（请注意，在数组内部，boolean、byte、char 和 short不 转换为 int，以不要浪费空间，这就是为什么还有三个指令（不是四个，因为 byte 和 char 具有相同的大小）。

最大堆栈大小和局部变量的数量都是有限的，并且必须在每个方法的Code 属性的标题中给出，如Section 4.7.3（max_stack 和max_locals）中定义的那样。

不过，关于局部变量的有趣之处在于，它们可以兼作方法参数，这意味着局部变量的数量永远不会低于方法参数的数量。 请注意，在为 Java VM 计算值时，long 和 double 类型的变量被视为两个值，因此需要两个“槽”。 另请注意，对于非静态方法，参数 0 将是 this，这需要另一个“插槽”。

话虽如此，让我们看一些代码！

例子：

class Test

    public static void main(String[] myArgs) throws NumberFormatException
    
        String myString = "42";
        int myInt = Integer.parseInt(myString);
        double myDouble = (double)myInt * 42.0d;
        System.out.println(myDouble);
    

这里我们有三个局部变量myString、myInt和myDouble，加上一个参数myArgs。 另外，我们还有两个常量"42"和42.0d，还有很多外部引用：

java.lang.String[] - 类 java.lang.NumberFormatException - 类 java.lang.String - 类 java.lang.Integer.parseInt - 方法 java.lang.System.out - 字段 java.io.PrintStream.println - 方法

还有一些导出：Test 和 main，以及编译器将为我们生成的默认构造函数。

所有常量、引用和导出都将导出到Constant Pool - 局部变量和参数名称不会。

编译和反汇编类（使用javap -c Test）产生：

Compiled from "Test.java"
class Test 
  Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.NumberFormatException;
    Code:
       0: ldc           #2                  // String 42
       2: astore_1
       3: aload_1
       4: invokestatic  #3                  // Method java/lang/Integer.parseInt:(Ljava/lang/String;)I
       7: istore_2
       8: iload_2
       9: i2d
      10: ldc2_w        #4                  // double 42.0d
      13: dmul
      14: dstore_3
      15: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      18: dload_3
      19: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(D)V
      22: return

除了默认构造函数，我们可以看到我们的main方法，一步一步来。 请注意如何使用astore_1 和aload_1 访问myString，使用istore_2 和iload_2 访问myInt，以及使用dstore_3 和dstore_3 和myDouble 访问myDouble。@987654385可以在任何地方访问，因此也没有字节码处理它，但是在方法的开头，对 String 数组的引用将位于局部变量 1 中，该变量很快就会被对 "42" 的引用覆盖。

javap 也会显示常量池，如果你将-v 标志传递给它，但它并没有真正为输出添加任何值，因为来自常量池的所有相关信息都显示在 cmets 中。

但是现在，让我们看看反编译器产生了什么！

JD-GUI 0.3.5（JD-Core 0.6.2）：

import java.io.PrintStream;

class Test

  public static void main(String[] paramArrayOfString)
    throws NumberFormatException
  
    String str = "42";
    int i = Integer.parseInt(str);
    double d = i * 42.0D;
    System.out.println(d);
  

南河 0.5.28：

class Test

    public static void main(final String[] array) throws NumberFormatException 
        System.out.println(Integer.parseInt("42") * 42.0);
    

注意导出到常量池的所有内容是如何保持不变的，而 JD-GUI 只是为局部变量选择一些名称，而 Procyon 会完全优化它们。 参数的名称 - paramArrayOfString 与 array（与原始的 myArgs 相比）是一个完美的例子，它表明不再有“正确”的名称，反编译器只需要依赖一些取名字的模式。

我不知道反编译代码中的“真实”名称来自何处，但我相当肯定它们不包含在 jar 文件中。 可能是您的 IDE 的功能？

【讨论】：

谢谢！有史以来最好的答案！