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 filenamen");
  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]=' ';
  }
  }
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("nstartn",7,1,fp);
fwrite(tempbuf,1,yy_n_chars,fp);
fwrite("nenditn",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。