HarmonyOS Next开发学习手册——代码混淆

代码混淆简介

针对工程源码的混淆可以降低工程被破解攻击的风险，缩短代码的类与成员的名称，减小应用的大小。

DevEco Studio提供代码混淆的能力并默认开启，API 10及以上版本的Stage模型、 编译模式为release 时自动进行代码混淆。

使用约束

  • 仅支持Stage工程
  • 编译模式为release
  • 模块及模块依赖的HAR均未配置关闭混淆的规则-disable-obfuscation

混淆范围

在应用工程中，代码混淆支持以下格式文件混淆，混淆后的缓存文件保存在模块目录下的build/[…]/release目录下。

  • ArkTS文件
  • TS文件
  • JS文件

开启代码混淆

代码混淆已经被集成了到SDK中，可以在DevEco Studio中很方便地使用。

代码混淆目前只提供名称混淆的能力(因为其它混淆能力会劣化性能)。 开启代码混淆可以混淆以下名称:

  • 参数名和局部变量名
  • 顶层作用域的名称
  • 属性名称

代码混淆默认使能对参数名和局部变量名的混淆。顶层作用域名称和属性名称的混淆是默认关闭的，因为默认打开可能会导致运行时错误。这些混淆功能通过混淆选项来开启它们。

创建一个新工程的时候，配置文件build-profile.json5中会自动生成以下内容:

"arkOptions": {
  "obfuscation": {
    "ruleOptions": {
      "enable": true,
      "files": ["./obfuscation-rules.txt"],
    }
  }
}
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创建一个新的library的时候，还会额外生成consumerFiles属性:

"arkOptions": {
  "obfuscation": {
    "ruleOptions": {
      "enable": true,
      "files": ["./obfuscation-rules.txt"],
    }
    "consumerFiles": ["./consumer-rules.txt"]
  }
}
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混淆功能默认开启，若被关闭希望重新开启混淆需要满足条件: 属性ruleOptions.enable的值为true。

属性ruleOptions.files中指定的混淆配置文件会在构建HAP、HSP或HAR的时候生效。

属性consumerFiles中指定的混淆配置文件会在构建依赖这个library的模块时生效。 这些混淆配置文件的内容还会被合并到HAR包中的obfuscation.txt文件。

当构建HAP、HSP和HAR的时候，最终的混淆规则是当前构建模块的ruleOptions.files属性，依赖library的consumerFiles属性，以及依赖HAR包中的obfuscation.txt文件的合并。

如果构建的是HAR，HAR包中的obfuscation.txt是自身的consumerFiles属性， 依赖library的consumerFiles属性，以及依赖HAR包中的obfuscation.txt文件的合并。构建HAP、HSP不会生成obfuscation.txt。详细合并的策略可以查看混淆规则合并策略。

混淆规则配置文件

在创建工程或library的时候，DevEco Studio会自动生成obfuscation-rules.txt和consumer-rules.txt文件，

但是它们默认不会包含任何混淆规则。混淆规则可以写到这些文件中，或者其它自定义文件，

然后将文件路径放到ruleOptions.files和consumerFiles中，如下面的例子所示。

"buildOption": {
  "arkOptions": {
    "obfuscation": {
      "ruleOptions": {
        "enable": true,
        "files": ["./obfuscation-rules.txt", "./myrules.txt"], //myrules.txt放入配置文件build-profile.json5同级目录下
      }
      "consumerFiles": ["./consumer-rules.txt", "./my-consumer-rules.txt"]
    }
  }
}
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配置混淆规则

混淆规则分为两种类型，一种是 混淆选项 ，一种是 保留选项 ；前者是提供顶层作用域名称、属性名称、文件名称等多种混淆功能配置开关，后者是提供各种混淆功能的白名单配置能力。

混淆选项

-disable-obfuscation

关闭所有混淆。如果使用这个选项，那么构建出来的HAP、HSP或HAR将不会被混淆。

-enable-property-obfuscation

开启属性混淆。 如果使用这个选项，那么所有的属性名都会被混淆，除了下面场景:

  • 被import/export直接导入或导出的类、对象的属性名不会被混淆。例如下面例子中的属性名data不会被混淆。
export class MyClass {
   data: string;
}
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  • ArkUI组件中的属性名不会被混淆。例如下面例子中的message和data不会被混淆。
@Component struct MyExample {
    @State message: string = "hello";
    data: number[] = [];
    ...
}
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  • 被 保留选项 指定的属性名不会被混淆。

  • SDK API列表中的属性名不会被混淆。SDK API列表是构建时从SDK中自动提取出来的一个名称列表，其缓存文件为systemApiCache.json，路径为工程目录下build/cache/{…}/release/obfuscation中

  • 在Native API场景中，so库对应的d.ts文件中声明的API不会被混淆。

  • 字符串字面量属性名不会被混淆。例如下面例子中的"name"和"age"不会被混淆。

let person = {"name": "abc"};
person["age"] = 22;
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如果想混淆字符串字面量属性名，需要在该选项的基础上再使用-enable-string-property-obfuscation选项。例如

-enable-property-obfuscation
-enable-string-property-obfuscation
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注意：

1. 如果代码里面有字符串属性名包含特殊字符(除了a-z, A-Z, 0-9, _之外的字符)，例如let obj = {“\n”: 123, “”: 4, " ": 5}，建议不要开启-enable-string-property-obfuscation选项，因为可能无法通过保留选项来指定保留这些名字。

2. SDK API的属性白名单中不包含声明文件中使用的字符串常量值，例如示例中的字符串’ohos.want.action.home’未包含在属性白名单中

// SDK API文件@ohos.app.ability.wantConstant片段：
export enum Params {
  ACTION_HOME = 'ohos.want.action.home'
}
// 开发者源码示例：
let params = obj['ohos.want.action.home'];
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因此在开启了-enable-string-property-obfuscation选项时，如果想保留代码中使用的SDK API字符串常量的属性不被混淆，例如obj[‘ohos.want.action.home’], 那么需要使用keep选项保留。

-enable-toplevel-obfuscation

开启顶层作用域名称混淆。如果使用这个选项，那么所有的顶层作用域的名称都会被混淆，除了下面场景:

  • 被import/export的名称不会被混淆。
  • 当前文件找不到声明的名称不会被混淆。
  • 被 保留选项 指定的顶层作用域名称不会被混淆。
  • SDK API列表中的顶层作用域名称不会被混淆。

-enable-filename-obfuscation

开启文件/文件夹名称混淆。如果使用这个选项，那么所有的文件/文件夹名称都会被混淆，除了下面场景:

  • oh-package.json5文件中’main’、'types’字段配置的文件/文件夹名称不会被混淆。
  • 模块内module.json5文件中’srcEntry’字段配置的文件/文件夹名称不会被混淆。
  • 被 -keep-file-name 指定的文件/文件夹名称不会被混淆。
  • 非ECMAScript模块引用方式（ECMAScript模块示例：import {foo} from ‘./filename’）
  • 非路径引用方式，例如例子中的json5不会被混淆 import module from ‘json5’

注意：

由于系统会在应用运行时加载某些指定的文件，针对这类文件，开发者需要手动在[-keep-file-name]选项中配置相应的白名单，防止指定文件被混淆，导致运行失败。

上述需要手动配置白名单的情况，包括但不限于以下场景：

  • 当模块中包含Ability组件时。用户需要将src/main/module.json5中，'abilities’字段下所有’srcEntry’对应的路径配置到白名单中。
  • 当模块中包含Worker多线程服务时，用户需要将build-profiles.json5中，‘buildOption’-‘sourceOption’-'workers’字段下所有的路径配置到白名单中。

-enable-export-obfuscation

开启直接导入或导出的类或对象的名称和属性名混淆。如果使用这个选项，那么模块中的直接导入或导出的名称都会被混淆，除了下面场景:

  • 远程HAR(真实路径在oh_modules中的包)中导出的类或对象的名称和属性名不会被混淆。
  • 被 保留选项 指定的名称与属性名不会被混淆。
  • SDK API列表中的名称不会被混淆。

注意：

  1. 混淆导入或导出的类中属性名称需要同时开启-enable-property-obfuscation与-enable-export-obfuscation选项。

  2. 编译HSP时，如果开启-enable-export-obfuscation选项，需要在模块中的混淆配置文件obfuscation-rules.txt中保留对外暴露的接口。

  3. HAP/HSP/HAR依赖HSP场景下，编译时如果开启-enable-export-obfuscation选项，需要在模块中的混淆配置文件obfuscation-rules.txt中保留HSP导入的接口。

// 代码示例(HSP中入口文件Index.ets)：
export { add, customApiName } from './src/main/ets/utils/Calc'

// 保留接口名称配置示例：
// HSP以及依赖此HSP的模块中obfuscation-rules.txt文件配置： 
keep-global-name
add
customApiName
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-compact

去除不必要的空格符和所有的换行符。如果使用这个选项，那么所有代码会被压缩到一行。

注意：

release模式构建的应用栈信息仅包含代码行号，不包含列号，因此compact功能开启后无法依据报错栈中的行号定位到源码具体位置。

-remove-log

删除以下场景中对 console.*语句的调用，要求console.*语句返回值未被调用。

  1. 文件顶层的调用
  2. 代码块Block中的调用
  3. 模块Module中的调用
  4. switch语句中的调用

-print-namecache filepath

将名称缓存保存到指定的文件路径。名称缓存包含名称混淆前后的映射。

注意：

每次全量构建工程时都会生成新的namecache.json文件，因此您每次发布新版本时都要注意保存一个该文件的副本。

-apply-namecache filepath

复用指定的名称缓存文件。名字将会被混淆成缓存映射对应的名字，如果没有对应，将会被混淆成新的随机段名字。

该选项应该在增量编译场景中被使用。

默认情况下，DevEco Studio会在临时的缓存目录中保存缓存文件，并且在增量编译场景中自动应用该缓存文件。

缓存目录：build/cache/{…}/release/obfuscation

-remove-comments

删除文件中的所有注释，包括单行、多行，及JsDoc注释。以下场景除外：

声明文件中，在-keep-comments中配置的类、方法、struct、枚举等名称上方的JsDoc注释。

注意：

编译生成的源码文件中的注释默认会被全部删除，不支持配置保留。

保留选项

-keep-property-name [,identifiers,…]

指定想保留的属性名，支持使用名称类通配符。例如下面的例子:

-keep-property-name
age
firstName
lastName
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注意：

该选项在开启-enable-property-obfuscation时生效

哪些属性名应该被保留?

为了保障混淆的正确性，建议保留所有不通过点语法访问的属性。

例子:

var obj = {x0: 0, x1: 0, x2: 0};
for (var i = 0; i <= 2; i++) {
    console.log(obj['x' + i]);  // x0, x1, x2 应该被保留
}

Object.defineProperty(obj, 'y', {});  // y 应该被保留
console.log(obj.y);

obj.s = 0;
let key = 's';
console.log(obj[key]);        // s 应该被保留

obj.u = 0;
console.log(obj.u);           // u 可以被正确地混淆

obj.t = 0;
console.log(obj['t']);        // 在开启字符串字面量属性名混淆时t和't'会被正确地混淆，但是建议保留

obj['v'] = 0;
console.log(obj['v']);        // 在开启字符串字面量属性名混淆时'v'会被正确地混淆，但是建议保留
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对于间接导出的场景，例如export MyClass和let a = MyClass; export {a};，如果不想混淆它们的属性名，那么需要使用 保留选项 来保留这些属性名。另外，对于直接导出的类或对象的属性的属性名，例如下面例子中的name和age, 如果不想混淆它们，那么也需要使用 保留选项 来保留这些属性名。

export class MyClass {
    person = {name: "123", age: 100};
}
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没有在so库的d.ts文件中声明的API（例如示例中的foo），如果要在ArkTS/TS/JS文件中使用需手动保留API名称。

import testNapi from 'library.so'
testNapi.foo()
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-keep-global-name [,identifiers,…]

指定要保留的顶层作用域的名称，支持使用名称类通配符。例如，

-keep-global-name
Person
printPersonName
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哪些顶层作用域的名称应该被保留?

在Javascript中全局变量是globalThis的属性。如果在代码中使用globalThis去访问全局变量，那么该变量名应该被保留。

示例:

var a = 0;
console.log(globalThis.a);  // a 应该被保留

function foo(){}
globalThis.foo();           // foo 应该被保留

var c = 0;
console.log(c);             // c 可以被正确地混淆

function bar(){}
bar();                      // bar 可以被正确地混淆

class MyClass {}
let d = new MyClass();      // MyClass 可以被正确地混淆
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-keep-file-name [,identifiers,…]

指定要保留的文件/文件夹的名称(不需要写文件后缀)，支持使用名称类通配符。例如，

-keep-file-name
index
entry
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哪些文件名应该被保留?

const module1 = require('./file1')   // ArkTS不支持CommonJS语法，这种路径引用应该被保留
const moduleName = './file2'
const module2 = import(moduleName)    // 动态引用方式无法识别moduleName是否是路径，应该被保留
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-keep-comments [,identifiers,…]

保留声明文件中元素上方的JsDoc注释，支持使用名称类通配符。例如想保留声明文件中Human类上方的JsDoc注释，可进行以下配置：

-keep-comments
Human
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注意：

  1. 该选项在开启-remove-comments时生效
  2. 当声明文件中某个元素名称被混淆时，该元素上方的JsDoc注释无法通过-keep-comments保留。例如当在-keep-comments中配置了exportClass时，如果下面的类名被混淆，其JsDoc注释无法被保留：
/*
 * @class exportClass
 */
export class exportClass {}
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-keep-dts filepath

保留指定路径的.d.ts文件中的名称。这里的文件路径可以是一个目录，这种情况下目录中所有.d.ts文件中的名称都会被保留。

如果在构建HAR时使用了这个选项，那么文件中的名称会被合并到最后的obfuscation.txt文件中。

-keep path

保留指定路径中的所有名称(例如变量名、类名、属性名等)不被混淆。这个路径可以是文件与文件夹，若是文件夹，则文件夹下的文件及子文件夹中文件都不混淆。

路径仅支持相对路径，./与…/为相对于混淆配置文件所在目录，支持使用路径类通配符。

-keep
./src/main/ets/fileName.ts   // fileName.ts中的名称不混淆
../folder                    // folder目录下文件及子文件夹中的名称都不混淆
../oh_modules/json5          // 引用的三方库json5里所有文件中的名称都不混淆
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注：该功能不影响文件名混淆-enable-filename-obfuscation的功能

保留选项支持的通配符

名称类通配符

名称类通配符使用方式如下：

通配符含义示例
?匹配任意单个字符"AB?“能匹配"ABC"等，但不能匹配"AB”
*匹配任意数量的任意字符“AB"能匹配"AB”、“aABb”、“cAB”、"ABc"等

使用示例：

保留所有以a开头的属性名称：

-keep-property-name
a*
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保留所有单个字符的属性名称：

-keep-property-name
?
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保留所有属性名称：

-keep-property-name
*
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路径类通配符

路径类通配符使用方式如下：

通配符含义示例
?匹配任意单个字符，除了路径分隔符/“…/a?“能匹配”…/ab"等，但不能匹配”…/a/"
*匹配任意数量的任意字符，除了路径分隔符/“…/a*/c"能匹配”…/ab/c"，但不能匹配"…/ab/d/s/c"
**匹配任意数量的任意字符“…/a**/c"能匹配”…/ab/c"，也能匹配"…/ab/d/s/c"
!表示非，只能写在某个路径最前端，用来排除用户配置的白名单中已有的某种情况“!../a/b/c.ets"表示除”…/a/b/c.ets"以外

使用示例：

表示路径…/a/b/中所有文件夹（不包含子文件夹）中的c.ets文件不会被混淆：

-keep
../a/b/*/c.ets
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表示路径…/a/b/中所有文件夹（包含子文件夹）中的c.ets文件不会被混淆：

-keep
../a/b/
!../a/b/c.ets
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表示路径…/a/b/中，除了c.ets文件以外的其它文件都不会被混淆。其中，!不可单独使用，只能用来排除白名单中已有的情况：

-keep
../a/b/
!../a/b/c.ets
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表示路径…/a/中的所有文件（不包含子文件夹）不会被混淆：

-keep
../a/*
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表示路径…/a/下的所有文件夹（包含子文件夹）中的所有文件不会被混淆：

-keep
../a/**
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表示模块内的所有文件不会被混淆：

-keep
./**
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注意：

(1)以上选项，不支持配置通配符*、?、!作其它含义使用。

例如：

class A {
  '*'= 1
}

-keep-property-name
*
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此时表示匹配任意数量的任意字符，配置效果为所有属性名称都不混淆，而不是只有属性不被混淆。

(2)-keep选项中只允许使用/路径格式，不支持\或\。

注释

可以使用#在混淆规则文件中进行注释。每行以#开头的文本会被当做是注释，例如下面的例子:

# white list for MainAbility.ets
-keep-global-name
MyComponent
GlobalFunction

-keep-property-name # white list for dynamic property names
firstName
lastName
age
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构建HAR时，注释不会被合并到最后的obfuscation.txt文件中。

混淆规则合并策略

一个工程中经常会有许多混淆规则文件，这些文件来自于:

  • 主工程的ruleOptions.files (这里主工程指的是正在构建的工程)
  • 本地依赖的library中的consumerFiles选项中指定的文件
  • 远程依赖的HAR包中的obfuscate.txt文件

当构建主工程的时候，这些文件中的混淆规则会按照下面的合并策略(伪代码)进行合并:

let `listRules` 表示上面提到的所有混淆规则文件的列表
let finalRule = {
    disableObfuscation: false,
    enablePropertyObfuscation: false,
    enableToplevelObfuscation: false,
    compact: false,
    removeLog: false,
    keepPropertyName: [],
    keepGlobalName: [],
    keepDts: [],
    printNamecache: string,
    applyNamecache: string
}
for each file in `listRules`:
    for each option in file:
        switch(option) {
            case -disable-obfuscation:
                finalRule.disableObfuscation = true;
                continue;
            case -enable-property-obfuscation:
                finalRule.enablePropertyObfuscation = true;
                continue;
            case -enable-toplevel-obfuscation:
                finalRule.enableToplevelObfuscation = true;
                continue;
            case -compact:
                finalRule.compact = true;
                continue;
            case -remove-log:
                finalRule.removeLog = true;
                continue;
            case -print-namecache:
                finalRule.printNamecache = #{指定的路径名};
                continue;
            case -apply-namecache:
                finalRule.applyNamecache = #{指定的路径名};
                continue;
            case -keep-property-name:
                finalRule.keepPropertyName.push(#{指定的名称});
                continue;
            case -keep-global-name:
                finalRule.keepGlobalName.push(#{指定的名称});
                continue;
            case -keep-dts:
                finalRule.keepDts.push(#{指定的路径});
                continue;
        }
    end-for
end-for
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最后使用的混淆规则来自于对象finalRule。

如果构建的是HAR，那么最终的obfuscate.txt文件内容来自于主工程和本地依赖的library的consumerFiles选项，

以及依赖的HAR的obfuscate.txt文件的合并。合并策略和上面一样，除了以下的不同:

  • -keep-dts选项会被转换成-keep-global-name和-keep-property-name。
  • -print-namecache和apply-namecache选项会被忽略，不会出现在最后的obfuscate.txt文件中。

报错栈还原

经过混淆的应用程序中代码名称会发生更改，crash时打印的报错栈更难以理解，因为报错栈与源码不完全一致。开发人员可使用DevEco Studio命令工具Command Line Tools中的hstack插件来还原源码堆栈。

说明

  • 目前不支持在hvigor构建流程中插入自定义混淆插件
  • 混淆的HAR包被模块依赖，若模块开启混淆，则HAR包会被二次混淆
  • DevEco Studio右上角Product选项，将其中Build Mode选择release，可开启release编译模式

鸿蒙全栈开发全新学习指南

为了积极培养鸿蒙生态人才，让大家都能学习到鸿蒙开发最新的技术，针对一些在职人员、0基础小白、应届生/计算机专业、鸿蒙爱好者等人群，整理了一套纯血版鸿蒙（HarmonyOS Next）全栈开发技术的学习路线【包含了大厂APP实战项目开发】。

本路线共分为四个阶段：

第一阶段：鸿蒙初中级开发必备技能

在这里插入图片描述

第二阶段：鸿蒙南北双向高工技能基础：gitee.com/MNxiaona/733GH

第三阶段：应用开发中高级就业技术

第四阶段：全网首发-工业级南向设备开发就业技术：gitee.com/MNxiaona/733GH

鸿蒙开发面试真题（含参考答案）:gitee.com/MNxiaona/733GH

写在最后

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