JdSharp

JdSharp é um descompilador multiplataforma e multibackend escrita em C# na plataforma .NET

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Como funciona?

O JdSharp.Core funciona como uma API entre implementações de descompiladores e frontends, seguindo o padrão de aplicações como o libretro faz com emuladores de consoles, possibilitando que através da interface IDecompiler e com os métodos utilitários disponibilizados sejá possivel implemetar a sua própria definição e lógica de descompilação, como é possivel ser possivel ser vista nas implementações do JdSharp.Cli e JdSharp.Web.

Definição da interface base de descompilação:

  public interface IDecompiler
  {
      public IEnumerable<byte[]> AllowedFileSignatures { get; }
      public string FileExtension();

      DecompilerResult Decompile(DecompilerOptions options);
  }

Implementação e fluxo do descompilador Java

Leitura e Processamento

O nome JdSharp vem dos projetos originados a partir do core de descompilação para java chamado jd-core, originalmente o projeto JdSharp era apenas um descompilador Java, porem foi possibilitado que o descompilador fosse multibackend mas o nome continua por fazer parte da ideia original.

O processo de descompilação do Java é originalmente classificado pelos possiveis executáveis gerados pela Maquina Virtual Java (JVM), sendo eles:

• nomeDoArquivo.class
• nomeDoArquivo.jar
• nomeDoArquivo.war

Os arquivos de extensao jar e war não são nada mais que arquivos compactados com a estrutura do projeto Java definida internamente, composta por varios arquivos de extensão class contendo o bytecode que é executado pelo Ambiente de Execução do Java (JRE).
Os arquivos contendo o bytecode seguem uma estrutura interna que pode ser encontrada na documentação da Oracle, seguindo a especificação e definição da estrutura da ClasFile.

Estrutura da ClassFile:

ClassFile {
    u4             magic;
    u2             minor_version;
    u2             major_version;
    u2             constant_pool_count;
    cp_info        constant_pool[constant_pool_count-1];
    u2             access_flags;
    u2             this_class;
    u2             super_class;
    u2             interfaces_count;
    u2             interfaces[interfaces_count];
    u2             fields_count;
    field_info     fields[fields_count];
    u2             methods_count;
    method_info    methods[methods_count];
    u2             attributes_count;
    attribute_info attributes[attributes_count];
}

Através do BigEndianessBinaryReader, por conta que o javac apenas suporta compilação de arquivos com alta extremidade, é possivel realizar o processo de leitura binária sequencial a partir da definição da documentação, sendo salvo em uma classe que possui as mesmas propriedades equivalentes no C#, chamada de JavaClassFile.

Tokenização

A partir da instanciação da classe JavaClassFile, com todos os valores presentes da leitura binária, é realizado o processo de tokenização dos valores presentes no arquivo Java, uma classe java segue uma estrutura padrão entre classes, interfaces e enumeraveis:

Estrutura padrão da classe Java:

  <access_flags> <this_class> [extends <super_class>] [implements <interfaces[interfaces_count]>] {
      <acess_flags> field_info;
      
      <acess_flags> <name_index> method_info(<constant_pool[descriptor_index]>) {
      } 
  }

As principais informações da classe Java contem os nomes originais contidos no código fonte, sendo possivel ainda obter as informações originais da classe Java. A tokenização se possibilita destas informações para montar o código fonte da classe, utilizando as estruturas de dados do StringBuilder para evitar problemas de re-alocação de memória.

Exemplo de tradução da tabela de field descriptor:

  public static string FieldDescriptorToJava(string descriptor)
  {
      return descriptor switch
      {
          "D" => "double",
          "B" => "byte",
          "F" => "float",
          "I" => "int",
          "S" => "short",
          "Z" => "Boolean",
          "C" => "char",
          "V" => "void",
          _ => string.Empty
      };
  }

Com isso é possivel retornar um array de bytes para que qualquer implemtação trate o resultado independente da plataforma.

Como rodar a aplicação ?

dependendo do seu terminal, use o build.ps1 ou build.sh, ao executar será gerado um uma pasta do jdsharp em modo de Release, contendo o EXE ou ELF dependendo do seu sistema operacional. Para rodar use

 .\jdsharp.exe --help

Agradecimentos

Quero agradecer principalmente aos integrantes do grupo de TCC, sendo eles:

• Lucas Henrique Chagas Carvalho
• Murilo Carlos Costa de Moura
• Rafael de Carvalho Suckert

Aos professor Maurício Asenjo e minha familia e dos integrantes do grupo, que apoiaram o projeto.

Licença

O projeto está sob a licença Apache 2.0, disponibilizando uso e redistribuição livre a partir das especificações.