编译时字符串加密

Question

我不希望逆向工程师在我的应用程序中读取硬编码字符串的纯文本。对此的简单解决方案是使用简单的 XOR-Encryption 。问题是我需要一个转换器，在我的应用程序中它看起来像这样：

 //Before (unsecure)
char * cString = "Helllo Stackoverflow!";
//After (secure)
char * cString = XStr( 0x06, 0x15, 0x9D, 0xD5FBF3CC, 0xCDCD83F7, 0xD1C7C4C3, 0xC6DCCEDE, 0xCBC2C0C7, 0x90000000 ).c();

是否有可能通过使用一些结构来维护干净的代码，例如

//Before (unsecure)
char * cString = "Helllo Stackoverflow!";
//After (secure)
char * cString = CRYPT("Helllo Stackoverflow!");

它也应该适用于相当长的字符串（1000 个字符？:-)）。先感谢您

原文由 Listing 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

这个博客 提供了一个在 C++ 中编译时字符串散列的解决方案。我想原理是一样的。不幸的是，您必须为每个字符串长度创建一个唯一的宏。

原文由 Constantinius 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 2

完美的解决方案确实存在，就在这里。

我也认为这是不可能的，即使它非常简单，人们编写了解决方案，您需要一个自定义工具来扫描构建的文件并扫描字符串并像这样加密字符串，这还不错，但我想要一个从 Visual Studio 编译的包，现在可以实现了！

您需要的是 C++ 11 （Visual Studio 2015 Update 1 开箱即用）

这个新命令发生了 constexpr

魔法发生在这 #define

 #define XorString( String ) ( CXorString<ConstructIndexList<sizeof( String ) - 1>::Result>( String ).decrypt() )

它不会在编译时解密 XorString，仅在运行时，但它只会在编译时加密字符串，因此字符串不会出现在可执行文件中

printf(XorString( "this string is hidden!" ));

它将打印出 "this string is hidden!" 但您不会在可执行文件中找到它作为字符串！请自行检查 Microsoft Sysinternals Strings 程序下载链接： https ://technet.microsoft.com/ en-us/sysinternals/strings.aspx

完整的源代码非常大，但可以很容易地包含在一个头文件中。但也是非常随机的，因此加密的字符串输出总是会改变每次新的编译，种子会根据它编译的时间而改变，非常可靠，完美的解决方案。

创建一个名为 XorString.h

 #pragma once

//-------------------------------------------------------------//
// "Malware related compile-time hacks with C++11" by LeFF   //
// You can use this code however you like, I just don't really //
// give a shit, but if you feel some respect for me, please //
// don't cut off this comment when copy-pasting... ;-)       //
//-------------------------------------------------------------//

////////////////////////////////////////////////////////////////////
template <int X> struct EnsureCompileTime {
    enum : int {
        Value = X
    };
};
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Use Compile-Time as seed
#define Seed ((__TIME__[7] - '0') * 1  + (__TIME__[6] - '0') * 10  + \
              (__TIME__[4] - '0') * 60   + (__TIME__[3] - '0') * 600 + \
              (__TIME__[1] - '0') * 3600 + (__TIME__[0] - '0') * 36000)
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
constexpr int LinearCongruentGenerator(int Rounds) {
    return 1013904223 + 1664525 * ((Rounds> 0) ? LinearCongruentGenerator(Rounds - 1) : Seed & 0xFFFFFFFF);
}
#define Random() EnsureCompileTime<LinearCongruentGenerator(10)>::Value //10 Rounds
#define RandomNumber(Min, Max) (Min + (Random() % (Max - Min + 1)))
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
template <int... Pack> struct IndexList {};
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
template <typename IndexList, int Right> struct Append;
template <int... Left, int Right> struct Append<IndexList<Left...>, Right> {
    typedef IndexList<Left..., Right> Result;
};
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
template <int N> struct ConstructIndexList {
    typedef typename Append<typename ConstructIndexList<N - 1>::Result, N - 1>::Result Result;
};
template <> struct ConstructIndexList<0> {
    typedef IndexList<> Result;
};
////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////
const char XORKEY = static_cast<char>(RandomNumber(0, 0xFF));
constexpr char EncryptCharacter(const char Character, int Index) {
    return Character ^ (XORKEY + Index);
}

template <typename IndexList> class CXorString;
template <int... Index> class CXorString<IndexList<Index...> > {
private:
    char Value[sizeof...(Index) + 1];
public:
    constexpr CXorString(const char* const String)
    : Value{ EncryptCharacter(String[Index], Index)... } {}

    char* decrypt() {
        for(int t = 0; t < sizeof...(Index); t++) {
            Value[t] = Value[t] ^ (XORKEY + t);
        }
        Value[sizeof...(Index)] = '\0';
        return Value;
    }

    char* get() {
        return Value;
    }
};
#define XorS(X, String) CXorString<ConstructIndexList<sizeof(String)-1>::Result> X(String)
#define XorString( String ) ( CXorString<ConstructIndexList<sizeof( String ) - 1>::Result>( String ).decrypt() )
////////////////////////////////////////////////////////////////////

更新的代码如下，这是一个更好的版本，支持 char 和 wchar_t 字符串！

 #pragma once
#include <string>
#include <array>
#include <cstdarg>

#define BEGIN_NAMESPACE( x ) namespace x {
#define END_NAMESPACE }

BEGIN_NAMESPACE(XorCompileTime)

constexpr auto time = __TIME__;
constexpr auto seed = static_cast< int >(time[7]) + static_cast< int >(time[6]) * 10 + static_cast< int >(time[4]) * 60 + static_cast< int >(time[3]) * 600 + static_cast< int >(time[1]) * 3600 + static_cast< int >(time[0]) * 36000;

// 1988, Stephen Park and Keith Miller
// "Random Number Generators: Good Ones Are Hard To Find", considered as "minimal standard"
// Park-Miller 31 bit pseudo-random number generator, implemented with G. Carta's optimisation:
// with 32-bit math and without division

template < int N >
struct RandomGenerator
{
private:
    static constexpr unsigned a = 16807; // 7^5
    static constexpr unsigned m = 2147483647; // 2^31 - 1

    static constexpr unsigned s = RandomGenerator< N - 1 >::value;
    static constexpr unsigned lo = a * (s & 0xFFFF); // Multiply lower 16 bits by 16807
    static constexpr unsigned hi = a * (s >> 16); // Multiply higher 16 bits by 16807
    static constexpr unsigned lo2 = lo + ((hi & 0x7FFF) << 16); // Combine lower 15 bits of hi with lo's upper bits
    static constexpr unsigned hi2 = hi >> 15; // Discard lower 15 bits of hi
    static constexpr unsigned lo3 = lo2 + hi;

public:
    static constexpr unsigned max = m;
    static constexpr unsigned value = lo3 > m ? lo3 - m : lo3;
};

template <>
struct RandomGenerator< 0 >
{
    static constexpr unsigned value = seed;
};

template < int N, int M >
struct RandomInt
{
    static constexpr auto value = RandomGenerator< N + 1 >::value % M;
};

template < int N >
struct RandomChar
{
    static const char value = static_cast< char >(1 + RandomInt< N, 0x7F - 1 >::value);
};

template < size_t N, int K, typename Char >
struct XorString
{
private:
    const char _key;
    std::array< Char, N + 1 > _encrypted;

    constexpr Char enc(Char c) const
    {
        return c ^ _key;
    }

    Char dec(Char c) const
    {
        return c ^ _key;
    }

public:
    template < size_t... Is >
    constexpr __forceinline XorString(const Char* str, std::index_sequence< Is... >) : _key(RandomChar< K >::value), _encrypted{ enc(str[Is])... }
    {
    }

    __forceinline decltype(auto) decrypt(void)
    {
        for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
            _encrypted[i] = dec(_encrypted[i]);
        }
        _encrypted[N] = '\0';
        return _encrypted.data();
    }
};

//--------------------------------------------------------------------------------
//-- Note: XorStr will __NOT__ work directly with functions like printf.
//         To work with them you need a wrapper function that takes a const char*
//         as parameter and passes it to printf and alike.
//
//         The Microsoft Compiler/Linker is not working correctly with variadic
//         templates!
//
//         Use the functions below or use std::cout (and similar)!
//--------------------------------------------------------------------------------

static auto w_printf = [](const char* fmt, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    vprintf_s(fmt, args);
    va_end(args);
};

static auto w_printf_s = [](const char* fmt, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    vprintf_s(fmt, args);
    va_end(args);
};

static auto w_sprintf = [](char* buf, const char* fmt, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    vsprintf(buf, fmt, args);
    va_end(args);
};

static auto w_sprintf_ret = [](char* buf, const char* fmt, ...) {
    int ret;
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    ret = vsprintf(buf, fmt, args);
    va_end(args);
    return ret;
};

static auto w_sprintf_s = [](char* buf, size_t buf_size, const char* fmt, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    vsprintf_s(buf, buf_size, fmt, args);
    va_end(args);
};

static auto w_sprintf_s_ret = [](char* buf, size_t buf_size, const char* fmt, ...) {
    int ret;
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    ret = vsprintf_s(buf, buf_size, fmt, args);
    va_end(args);
    return ret;
};

//Old functions before I found out about wrapper functions.
//#define XorStr( s ) ( XorCompileTime::XorString< sizeof(s)/sizeof(char) - 1, __COUNTER__, char >( s, std::make_index_sequence< sizeof(s)/sizeof(char) - 1>() ).decrypt() )
//#define XorStrW( s ) ( XorCompileTime::XorString< sizeof(s)/sizeof(wchar_t) - 1, __COUNTER__, wchar_t >( s, std::make_index_sequence< sizeof(s)/sizeof(wchar_t) - 1>() ).decrypt() )

//Wrapper functions to work in all functions below
#define XorStr( s ) []{ constexpr XorCompileTime::XorString< sizeof(s)/sizeof(char) - 1, __COUNTER__, char > expr( s, std::make_index_sequence< sizeof(s)/sizeof(char) - 1>() ); return expr; }().decrypt()
#define XorStrW( s ) []{ constexpr XorCompileTime::XorString< sizeof(s)/sizeof(wchar_t) - 1, __COUNTER__, wchar_t > expr( s, std::make_index_sequence< sizeof(s)/sizeof(wchar_t) - 1>() ); return expr; }().decrypt()

END_NAMESPACE

原文由 SSpoke 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议