修改Zend引擎实现PHP源码加密的原理及实践

PHP文件的源码都是明文，这对于某些商业用途来说，并不适合。
因此考虑使用加密的手段保护源码。

实在不耐烦等待zend出编译器，而且编译和加密本质上不是一回事儿。自己动手、开始修改。
一、基本原理
考虑截获PHP读取源文件的接口。一开始，我考虑从Apache和PHP之间的接口处处理，参见apache的src/modules/php4/mod_php4.c(这个是PHP用static方式编译进apache,make install后的文件)，在send_php()函数中截获文件指针，采用临时文件的方式，解密后替换文件指针。这种方法经过测试实践，证明是可行的。但是，必须使用两次文件操作，效率低下，而且对于DSO方式不可采用。
由此，重新考虑截获PHP读取文件并装载至缓存的过程，经过费力的寻找，发现在Zend引擎中zend-scanner.c是做此处理的。开始对此文件修改。

二、实现方法示意
采用libmcrypt作为加密模块，现在采用的是DES方法ECB模式加密，下面是文件加密的源代码：

/* ecb.c-------------------cut here-----------*/
/* encrypt for php source code version 0.99 beta we are using libmcrypt to encrypt codes, please install it first.
compile command line:
gcc -O6 -lmcrypt -lm -o encryptphp ecb.c
please set LD_LIBRARY_PATH before use.
GNU copyleft, designed by wangsu , miweicong */

#define MCRYPT_BACKWARDS_COMPATIBLE 1
#define PHP_CACHESIZE 8192
#include <mcrypt.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>


main(int argc, char** argv)
{

       int td, i,j,inputfilesize,filelength;
       char filename[255];
       char password[12];
       FILE* ifp;
       int readfd;
       char *key;
       void *block_buffer;
       void *file_buffer;
       int keysize;
       int decode=0;
       int realbufsize=0;
       struct stat *filestat;


        if(argc == 3) {
              strcpy(password,argv[1]);
              strcpy(filename,argv[2]);
          } else if(argc == 4 && !strcmp(argv[1],"-d")){
              strcpy(password,argv[2]);
              strcpy(filename,argv[3]);
              decode=1;
              printf("Entering decode mode ... \n");
          } else {
            printf("Usage: encryptphp [-d] password filename\n");
            exit(1);
        }


    keysize=mcrypt_get_key_size(DES);
    key=calloc(1, mcrypt_get_key_size(DES));

    gen_key_sha1( key, NULL, 0, keysize, password, strlen(password));
    td=init_mcrypt_ecb(DES, key, keysize);

    if((readfd=open(filename,O_RDONLY,S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP))==-1){
        printf("FATAL: Can't open file to read");
        exit(3);
    }
    
    filestat=malloc(sizeof(stat));

    fstat(readfd,filestat);
    inputfilesize=filestat->st_size;
    printf("filesize is %d \n",inputfilesize);
    filelength=inputfilesize;
    
    inputfilesize=((int)(floor(inputfilesize/PHP_CACHESIZE))+1)*PHP_CACHESIZE;

    if((file_buffer=malloc(inputfilesize))==NULL){
        printf("FATAL: can't malloc file buffer.\n");
        exit(2);
    }
    if((block_buffer=malloc(PHP_CACHESIZE))==NULL){
        printf("FATAL: can't malloc encrypt block buffer.\n");
        exit(2);
    }
        
    j=0;
        while(realbufsize=read (readfd,block_buffer, PHP_CACHESIZE)){
            printf(".");
            if(!decode){
                if(realbufsize<PHP_CACHESIZE){
                    for(i=realbufsize;i<PHP_CACHESIZE;i++){
                        ((char *)block_buffer)[i]='\0';
                    }
                }
                mcrypt_ecb (td, block_buffer, PHP_CACHESIZE);
            } else {
                mdecrypt_ecb (td, block_buffer, realbufsize);
            }
            memcpy(file_buffer+j*PHP_CACHESIZE,block_buffer,PHP_CACHESIZE);
            j++;
        }
        
    close(readfd);
    
    if((ifp=fopen(filename,"wb"))==NULL){
        printf("FATAL: file access error.\n");
        exit(3);
    }
        fwrite ( file_buffer, inputfilesize, 1, ifp);
       
    free(block_buffer);
    free(file_buffer);
    free(filestat);
    fclose(ifp);
    printf("\n");

       return 0;

}
/*--- end of ecb.c ------------------------------------*/

因为ECB模式是块长度确定的块加密，这里填充了一些空字符。

然后，修改php代码中 Zend/zend-scanner.c 如下：
(我的php版本是4.01pl2, SUNsparc/solaris 2.7, gcc 2.95;)

文件前加入:
#define MCRYPT_BACKWARDS_COMPATIBLE 1
#include <mcrypt.h>

然后，注释掉大约3510行前后的YY_INPUT的定义。

然后，修改大约5150行前后的yy_get_next_buffer()函数：
函数头加上定义：
    void *tempbuf;
    char *key;
    char debugstr[255];
    int td,keysize;
    int x,y;
    FILE *fp;
然后，注释掉
YY_INPUT( (&yy_current_buffer->yy_ch_buf[number_to_move]),
            yy_n_chars, num_to_read );
这一句。
改为：

tempbuf=malloc(num_to_read);
if((yy_n_chars=fread(tempbuf,1,num_to_read,yyin))!=0){
    /*decode*/
#define password "PHPphp111222"
#define debug 0

    keysize=mcrypt_get_key_size(DES);
    key=calloc(1, mcrypt_get_key_size(DES));
    gen_key_sha1( key, NULL, 0, keysize, password, strlen(password));
    td=init_mcrypt_ecb(DES, key, keysize);
    mdecrypt_ecb(td, tempbuf, yy_n_chars);
    memcpy((&yy_current_buffer->yy_ch_buf[number_to_move]),tempbuf,yy_n_chars);
    if(debug){
        fp=fopen("/tmp/logs","wb");
        fwrite("\nstart\n",7,1,fp);
        fwrite(tempbuf,1,yy_n_chars,fp);
        fwrite("\nendit\n",7,1,fp);
        fclose(fp);
    }
}
free(tempbuf);

然后，编译php，按正常方法安装即可，因为我对于libtool不太熟悉，因此我选择static方式，并在configure时加入了--with-mcrypt，这样我就不用自己手工修改Makefile

三、测试及结果
编译php,apache后，用ecb.c编译出来的encryptphp加密了几个文件，分别为<1K,10K+,和40K+，在处理40K大小文件时出错，别的文件均正常。
这是因为块的ECB加密方式决定了必须使用定长块，所以，请诸位同好指点采用何种流加密方式可以兼顾到zend每次读取8192字节的缓存处理方式。(其他平台上zend每次读取的块长度可能有所不同)

四、说明
我的机器是SUN Ultra1, solaris 2.7, gcc 2.95 , apache 1.3.12,php 4.01pl2, libmcrypt 2.2.4
我的C水平很差，请大家见谅。这里只是原理说明。
感谢老米飞刀等提供的协助。
源码遵从GNU，需要注意，libmcrypt提供的某些加密方式不是free的。


老虎包子（老刀）
打倒PHP，打倒JSP...一切从头做起。

原文转自：http://www.ltesting.net