把 AST 变成迷宫——一次用代码混淆把解释器体积砍掉 30 % 的实战
【摘要】 背景我们维护一套 Node.js + C++ hybrid 的脚本引擎，源码 12 W 行，交付给客户后常被丢上某第三方逆向平台。老板一句话：“既要让对手看不懂，也要让我们自己能改 bug。”于是我们把抽象语法树（AST）当成画布，用一套“可控混淆”流程上线。三个月内，逆向报告从 3 份降到 0 份，引擎体积反而从 38 MB 缩到 26 MB。复盘如下，数字来自 cloc + perf r...
背景
我们维护一套 Node.js + C++ hybrid 的脚本引擎，源码 12 W 行，交付给客户后常被丢上某第三方逆向平台。老板一句话：“既要让对手看不懂，也要让我们自己能改 bug。”于是我们把抽象语法树（AST）当成画布，用一套“可控混淆”流程上线。三个月内，逆向报告从 3 份降到 0 份，引擎体积反而从 38 MB 缩到 26 MB。复盘如下，数字来自cloc+perf record，表是我手敲的，放心抄。
1. AST：先把它洗干净再下笔
混淆前先统一 AST 格式，减少噪音：
| 阶段 | 节点数 | 备注 |
|---|---|---|
| 原始源码 | — | 带注释、空白、多余括号 |
| parser 后 | 1 180 432 | 全量 AST |
| 清洗后 (dead code / 常量折叠) | 942 867 | 去掉 20 % 垃圾节点 |
代码清洗后，AST 节点少了，后续遍历就快，P99 编译耗时从 340 ms 降到 270 ms。
2. 混淆策略：在 AST 上动 4 刀
2.1 标识符重排（Identifier Renaming）
- 全局变量转成
_0x3f2a风味十六进制； - 作用域内冲突用 De Bruijn index 保证唯一；
- 保留
__getInstance等公开 API 白名单。
效果：
| 未混淆 | 混淆后 |
|---|---|
userCache |
_0x1a9e |
| 可读字符量 | ↓ 37 % |
| zip 后体积 | ↓ 12 % |
2.2 控制流扁平化（Control Flow Flattening）
把 if / else 变成 switch(idx)，再塞一个状态表。AST 层级深度从 7 变 2，但节点数 +35 %。
| 指标 | 扁平化前 | 扁平化后 |
|---|---|---|
| 平均圈复杂度 | 14 | 31 |
| 静态分析时间 | 1.8 s | 6.4 s（↑逆向成本） |
2.3 字符串阵列化（String Array Packing）
所有字面量抽到顶层 _strings 数组，运行时通过索引访问：
_strings = ["get","Instance","Error"];
call(_strings[0] + _strings[1]); // 实际为 "getInstance"
压缩率与 CPU 平衡：
| 字符串去重 | gzip 后大小 | 运行时解压耗时 |
|---|---|---|
| 无 | 8.4 MB | 0 ms |
| 全局数组 | 6.1 MB | 0.7 ms |
2.4 死代码注入（Dead Code Injection）
随机插入永假分支，AST 增加 15 % 节点，JIT 触发 Branch Pruning 后实际无开销。
| 插入比例 | AST 节点 +% | 运行时耗时 |
|---|---|---|
| 0 % | 0 | 基线 |
| 5 % | 15 % | +0.2 ms |
| 10 % | 30 % | +0.5 ms |
3. 性能与体积终局
| 维度 | 混淆前 | 混淆后 | 变化 |
|---|---|---|---|
| 源码字符 | 12.0 MB | 7.9 MB | -34 % |
| 引擎 zip | 38 MB | 26 MB | -32 % |
| P99 编译耗时 | 340 ms | 295 ms | -13 %（清洗+缓存） |
| CPU 运行时 | 100 % | 102 % | +2 %（可忽略） |
4. 踩坑清单（现场手抄）
| 坑 | 触发场景 | 快速止血 |
|---|---|---|
| 重命名冲突 | 作用域提升导致同名 | 白名单 + 作用域哈希 |
| 扁平化破坏调试 | Error().stack 行号错乱 |
额外 source-map |
| 字符串数组越界 | 混淆后索引压缩错误 | CI 跑 AST 校验 |
| 死代码触发 lint | 静态扫描误报 | 关闭规则 + 白名单 |
一句话总结
抽象语法树是代码的骨架，代码混淆是给骨架套上一层迷彩服：既要让对手迷路，也得让自己能找到骨头。
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