今天给大家来一个硬知识科普。
黑客中有一类人，注定跟程序开发者是“死对头”，是宿敌。
他们总跟开发者对着干：
开发者的日常是用一段段代码写出一个个软件，实现各种功能。
他们的日常则是把一个个完整的软件逆推，还原成一段段代码。
他们，就是传说中的“逆向工程师”。
假如让你钥匙撬开一把锁，你或许感到无从下手，但如果这把锁的外壳完全透明的，内部结构清晰可见，你便会觉得容易了许多。
在赛博世界里，逆向工程就有这种看穿一个物体的本领。
给他们一个手机APP、电脑程序，用不了多久，就能逆推出程序的运行逻辑，找到里头的关键代码，篡改、破解、发现漏洞。
人们把这种技术叫做“逆向工程”。我们在网上看到的各种破解软件，多半都跟逆向工程有关。
然鹅，
逆向的江湖有正亦有邪。
正义的逆向者只是做安全研究，而那些邪恶的逆向者却拿着这项技能四处干坏事牟利。
比如盗版软件。开发者们累死累活才写好的程序，分分钟就被人逆向破解，植入广告和木马，重新打包成盗版。拼多多变成拼夕夕，一款软件多出好几十个远方表亲。
再比如有朋友总抢不到群红包，怀疑有人用了外挂，其实所谓的“抢红包外挂”就是有人逆向破解了微信APP，在里头添加了自动领红包的代码。
对于那些跟钱打交道的金融类APP，逆向破解更是噩梦，一旦APP被逆向，就很容易面临巨额损失。
最近我撩到一位逆向技术大牛，聊了聊手机APP的破解与反破解，今天与诸位浅友分享一下。
话说，这位大牛有点奇特，虽然他是个逆向技术高手，却不去破解别人的手机应用。相反，他的日常是带着团队专门帮 iOS 应用开发者做反破解。
来，大家认识一下这位新朋友，他就是通付盾的研发副总裁、 iOS 加固项目的总负责人，华保健。
此人灰常厉害，他是中科大的计算机学博士，做了几十年信息安全、系统渗透等方面的工作，2015年前后还在微软主导过 Office 365 和 必应搜索(Bing)的研发项目，前两年加入通付盾，负责技术研发。
话说华博士一心做技术，人比较腼腆，所以我没能拿到他的1080P高清无码近照，只能从他的微信头像里扣下一张AV画质的照片。关于他的技术故事，我相信非常精彩，不过来日方长，回头再写。
今天继续聊破解和反破解。
1、破解一个APP的标准大路
华保健告诉我，要破解一个苹果手机的APP，其实有一些标准套路。
第一步是脱壳。
所谓“壳”，就是原有的软件代码上再外包一层“壳代码”。机器运行程序时，先运行壳代码，这样可以保护应用的代码逻辑不容易暴露。
苹果商店会给每个上架的 iOS APP 都加一层壳。
“不过，这层自带的壳并没什么实质性作用。”
华保健说，由于苹果商店给全世界几百万个 APP 都用的同一种加壳方法，因此全世界的逆向工程师、黑客们都盯着它，老早就做出了针对这种壳的脱壳工具，开源在网上供免费下载，总之，苹果自带的壳分分钟就能脱掉。
脱壳之后，第二步是反编译。
到这一步，幺哥必须给大家先普及一个有趣的计算机知识。
各位同学请看，下图中的两个人是早期的程序员，他们正在检查代码：
也不知道是谁出的主意，早期的计算机代码就这么直接用打孔的方式记录在长长的纸带上。打孔代表0，没打孔代表1，对应着电子元件的开闭状态，以此控制机器运行。
这种原始的代码记录方式叫“机器码”，是一种二进制编码。
相信你已经发现，这种代码记录方式用起来非常麻烦。
据说，当时要编写一个程序，光是打孔就得几天几夜，还容易出错，程序员们不仅每天都在打孔、改错，还得记住一堆 0101010 这样长长的代码。
后来有人发明了一种汇编语言，这才开始用英文字符来替代一串串的二进制字符。
从此，像1000100111011000 这样的代码就可以用“mov ax,bx”这样的一串字母来替代，它的意思是“把b寄存器(一种机器元件)里的数据挪到a寄存器”。
再后来，程序越来越复杂，汇编语言也不够用，更高级的语言就诞生了。比如 C、C++、Java、Python、PHP、Rust、Nodejs 等等……
从此，程序员圈子里便有了“谁才是世界上最好的编程语言之争”……
所以，当今程序世界里的规则是这样的：
程序员们先用高级语言写好程序代码，编译器把它们编译成机器能读懂的机器码用来执行。
逆向工程师的工作恰恰相反，他们直接从机器里抓取机器码，然后反汇编成汇编语言，再反编译成高级语言。
到这里，恭喜你已经学会了反编译的原理，现在我们继续破解iOS应用。
“反编译工具网上有很多，但大体上方法分为两类：静态分析和动态调试。”
华保健说，所谓“静态分析”就是在程序不运行的状态直接反编译，把它从二进制的机器码转化成十六进制的编码、再到汇编代码，再到人类能直接理解的语言，一路转化。
在这个过程中，如果对方没有做任何防护措施，你就能直接找到并改掉里头的关键信息，比如版权信息、游戏数值等等，单挑 BOSS 怒刷装备。
华保健告诉我，由于反编译涉及很多不同的语言，所以没法把机器码直接还原成源代码，但是能用伪代码的形式把源代码的逻辑还原个七七八八。
所谓动态调试，顾名思义就是让程序先运行起来，在里头输入不同的值来观察各种组件、函数的反应，从而梳理出它们之间的关系。
如果把静态分析比作翻译一本外国漫画，动态调试就是翻译一部蓝光高清有码外国大片。
在整个过程中，逆向工程师需要反复调试，并且需要给程序打上“断点”，随时暂停下来慢慢欣赏，反复把玩。
经过这两步，一个程序的运行逻辑就被完全还原。接下来，只需要找到登录验证、加密、授权等关键部位找出漏洞，篡改掉关键数据，完成破解，为所欲为。
最后，再从网上买个iOS签名，就能把代码重新打包成一个APP，安装在自己或别人的手机里。
华保健：到这一步，一个iOS应用破解的流程就讲完啦~ 其实破解很简单，就三步，脱壳、反编译、签名打包，懂了吗?
谢幺：懂了!~
华保健：好的，既然懂了，现在随便找个APP去练练手吧~不如就试试破解微信吧!
谢幺：呃……这……
2、如何反破解
搞懂了逆向破解的基本套路，自然也就能对症下药。
华保健的解决方法是，给APP做加固。
如果你玩过《植物大战僵尸》这款游戏，就能理解“APP加固”的意义。
华保健告诉我，通付盾的iOS加固第一步是“环境检测”。
他们会在 APP 的最外层布置很多探针，探针实时监测运行环境，一旦发现手机处于越狱状态，或者发现环境中有逆向分析工具，就立即进入警戒状态，告警提示，或者直接让程序崩溃。
这让我不禁脑补出一万个土豆雷围着代码的样子……
第二步，叫威胁感知。
除了检测运行环境，探针还会实时监测应用的运行状态，因为一旦程序中途中止，那就说明有人设置了“程序断点”，正在做动态调试。
第三步和第四步有些类似，分别是常量加密和符号隐藏。
代码中有一些内容永远是破解者的重点关注对象，比如一些名叫 password 的字符串，比如一些隐秘的URL。
为了防止破解者定位到这些关键位置，“常量加密”会把这些关键的字符都加密隐藏掉。“符号隐藏”类似，也是把一些类名、方法名、属性名加密隐藏起来。
总之，这两步的关键在于“打码”，保护关键部位。
第五步是“代码逻辑混淆”。
这个其实很好理解，我给大家做个比喻：
你想去超市买冈本卷纸杜蕾斯，但又是不想让人知道，于是你先去买了冈本和地瓜回来，又去操场跑两圈，再去趟超市买了卷纸和可乐，最后再去买了杜蕾斯回来。
虽然最后都买回来了冈本卷纸杜蕾斯，但是你隐藏了自己的行动目的。
“代码逻辑混淆”就是这样，在清晰明了的代码里加入各种多余的垃圾指令和代码，把原来的逻辑拆分成各种怪癖语法，改得连亲妈都不认识，从而防止破解。
“只要做完这几步，逆向破解的难度就会大大提高，虽然从理论上来讲没有破解不了的系统，但是只要把破解成本提高到足够高，黑客就会放弃破解，或者转向那些更容易的目标。”
华保健说。
只要做完加固就能抗住大部分破解?
是的。
听起来，反破解挺简单，就那么回事。
然鹅，现实永远比你想象得残酷。
3、“加固是不可能加固的“
“令我头疼的，不是扛不住逆向破解，而是开发者们都不肯用加固。”
华保健说，目前市面上只有20%左右的 iOS 应用做了加固，其中金融类的APP比例略高，但也只有50%左右，很多中小型金融机构甚至银行的APP都没做加固。
谢幺：纳尼?既然加固这么安全，为什么大家都喜欢裸奔呢?
华保健：因为裸奔更凉快呀~
谢幺：???
华保健说，以往的加固方法虽然安全，但弊端也很明显，这跟“衣服穿多了会显得臃肿”是一个道理(果然是裸奔更凉快。。。 。。。 )
首先是拖慢程序性能。
就拿代码逻辑混淆来说，原本一步能干完的活，现在非得分成好多步，为了迷惑对手还得故意磨洋工，那可不就拖慢性能了。
其次是程序体积会更大。
“一般来说，基于源码的加固方式能让程序增大20~30%的体积”，华保健直言，这一点很多开发者都接受不了，因为体积增大会降低用户的下载欲望。
不过，最令开发者受不了的是加固带来的代码泄露风险，以及兼容性问题。
“传统的 iOS 应用加固技术普遍采用的是源码编译的方式，需要开发者把程序的源代码提交给第三方加固平台，光这一点就让不少开发者打退堂鼓。”
“并且基于源码的加固过程需要反复改动代码，可能影响对机型、系统版本的兼容适配，导致程序闪退，影响用户体验。”
华保健坦言，在很长一段时间里，他不是在琢磨如何抗住更厉害的逆向破解者，而是在解决“怎么让开发者愿意用加固” 的问题。
一开始，他们试着“戴着镣铐跳舞”，牺牲一小部分安全性来提高性能，却发现解决不了多少问题，并且一味地降低加固强度显然不是个办法。
华保健带着团队研究了大半年，这才想到一个新的思路。
于是他们开始借鉴安卓应用“加壳”的技术思路，直接对 iOS 应用程序的 IPA (iOS程序安装包)进行一层专门的加壳。在此基础上，再用底层二进制代码从程序中抽取出关键部分的代码逻辑进行混淆。
如此一来，开发者就不再需要把程序源代码上传给第三方加固厂商，并且由于不用对源代码进行大量逻辑混淆和修改，加固的性能、安装包体积、兼容性也都可以兼顾。
按照华保健的说法，开发者把 IPA 安装包上传到他们的加固平台，10分钟就能直接加固完成。
通付盾的iOS加固具体的体验和强度如何，幺哥其实没来得及做详细测试，诸位有兴趣可以自己试试。
不过话说到这，我忽然发现，其实华保健遇到的“安全与体验如何平衡”的问题，大部分安全创业者都会遇到。
之前就遇到一个做安全创业的朋友很纳闷，他说自家产品明明比竞争对手的技术更好，更安全，为什么就是干不过别的竞争对手?
最后转了一大圈才发现，因为他的产品太难用了!我的这位朋友是个耿直的技术流，只想着一股脑把安全强度做到最高，却忽略了一件事：安全的本质是维护业务，技术的本质是输出实用价值。
人也好公司也好，偶尔换个视角，兴许看起来像是一种妥协，但实际上也是一种以退为进。
最后再介绍一下我自己吧，我是谢幺，科技科普作者一枚，日常是把各种高大上的技术知识、黑科技讲得通俗有趣。
