| Android Apk加固原理解析 | 您所在的位置：网站首页 › 加固工具apk › Android Apk加固原理解析 |
Android Apk加固原理解析
|
前言
为什么要加固
对APP进行加固，可以有效防止移动应用被破解、盗版、二次打包、注入、反编译等，保障程序的安全性、稳定性。 常见的加固方案有很多，本文主要介绍如果通过对dex文件进行加密来达到apk加固的目的； APK加固整体思路
从上述流程可以看出，我们需要清楚的知道apk打包流程； 理解了上述APK加固思路，我们就可以按照思路进行对应代码实现； 项目整体结构如下： 这里主要是增加代理ProxyApplication,重写Application中的attachBaseContext（app运行起来最先执行的方法）方法，主要做如下几件事： dex文件解密；反射加载解密后的dex文件；反射ActivityThread流程，替换真实的Application（源dex中的application）； public class ProxyApplication extends Application { private String applicationName; private boolean isRestoreRealApp; private Application realApp; @Override protected void attachBaseContext(Context base) { super.attachBaseContext(base); PackageManager packageManager = base.getPackageManager(); PackageInfo packageInfo = null; try { packageInfo = packageManager.getPackageInfo(this.getPackageName(), 0); ApplicationInfo applicationInfo = packageManager.getApplicationInfo(getPackageName(), PackageManager.GET_META_DATA); Bundle metaData = applicationInfo.metaData; if (metaData.containsKey("application_name")) { applicationName = metaData.getString("application_name"); } //应用最后一次更新时间 long lastUpdateTime = packageInfo.lastUpdateTime; // 获取当前应用的apk文件 File apkFile = new File(getApplicationInfo().sourceDir); // 在应用私有存储空间创建一个存放解压apk后的文件地址。 File unZipFile = getDir("fake_apk", MODE_PRIVATE); /** * 这里根据 "app_" + 应用最后一次更新的时间 作为解压的文件目录 * 作用： 应用每更新一次时，我们都需要重新解压apk文件。 * 当应用没有更新是，如果apk已经解压就不需要再次解压，加快第二次启动的时间。 * */ File app = new File(unZipFile, "app_" + lastUpdateTime); unZipAndDecryptDex(apkFile, app); // 存放所有的dex文件 ArrayList dexList = new ArrayList(); for (File file : app.listFiles()) { if (file.getName().endsWith(".dex")) { dexList.add(file); } } LogUtils.i(dexList.toString()); // 注意这里通过getClassLoader()获取的ClassLoader是PathClassLoader，而PathClassLoader是 // BaseDexClassLoader的子类。 LoaderDexUtils.loader(getClassLoader(), dexList, unZipFile); } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 解压apk并解密被加密了的dex文件 * * @param apkFile 被加密了的 apk 文件 * @param app 存放解压和解密后的apk文件目录 */ private void unZipAndDecryptDex(File apkFile, File app) { if (!app.exists() || app.listFiles().length == 0) { // 当app文件不存在，或者 app 文件是一个空文件夹是需要解压。 // 解压apk到指定目录 ZipUtils.unZip(apkFile, app); // 获取所有的dex File[] dexFiles = app.listFiles(new FilenameFilter() { @Override public boolean accept(File file, String s) { // 提取所有的.dex文件 return s.endsWith(".dex"); } }); if (dexFiles == null || dexFiles.length if (file.getName().equals("classes.dex")) { /** * 我们在加密的时候将不能加密的壳dex命名为classes.dex并拷贝到新apk中打包生成新的apk中了。 * 所以这里我们做脱壳，壳dex不需要进行解密操作。 */ } else { /** * 加密的dex进行解密，对应加密流程中的_.dex文件 */ byte[] buffer = FileUtils.getBytes(file); if (buffer != null) { // 解密 byte[] decryptBytes = EncryptUtils.getInstance().decrypt(buffer); if (decryptBytes != null) { //修改.dex名为_.dex,避免等会与aar中的.dex重名 int indexOf = file.getName().indexOf(".dex"); String newName = file.getParent() + File.separator + file.getName().substring(0, indexOf) + "new.dex"; // 写数据， 替换原来的数据 FileUtils.wirte(new File(newName), decryptBytes); file.delete(); } else { LogUtils.e("Failed to encrypt dex data"); return; } } else { LogUtils.e("Failed to read dex data"); return; } } } } } @Override public void onCreate() { super.onCreate(); // 替换真实的Application，不然壳的入侵性太强，而且原apk的Application不能运行。 restoreRealApp(); } private void restoreRealApp() { if (isRestoreRealApp) { return; } if (TextUtils.isEmpty(applicationName)) { return; } try { // 得到 attachBaseContext(context) 传入的上下文 ContextImpl Context baseContext = getBaseContext(); // 拿到真实 APK Application 的 class Class realAppClass = Class.forName(applicationName); // 反射实例化，其实 Android 中四大组件都是这样实例化的。 realApp = (Application) realAppClass.newInstance(); // 得到 Application attach() 方法 也就是最先初始化的 Method attach = Application.class.getDeclaredMethod("attach", Context.class); attach.setAccessible(true); //执行 Application#attach(Context) //将真实的 Application 和假的 Application 进行替换。想当于自己手动控制 真实的 Application 生命周期 attach.invoke(realApp, baseContext); // ContextImpl---->mOuterContext(app) 通过Application的attachBaseContext回调参数获取 Class contextImplClass = Class.forName("android.app.ContextImpl"); // 获取 mOuterContext 属性 Field mOuterContextField = contextImplClass.getDeclaredField("mOuterContext"); mOuterContextField.setAccessible(true); mOuterContextField.set(baseContext, realApp); //拿到 ActivityThread 变量 Field mMainThreadField = contextImplClass.getDeclaredField("mMainThread"); mMainThreadField.setAccessible(true); // 拿到 ActivityThread 对象 Object mMainThread = mMainThreadField.get(baseContext); // ActivityThread--->>mInitialApplication // 反射拿到 ActivityThread class Class activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread"); // 得到当前加载的 Application 类 Field mInitialApplicationField = activityThreadClass.getDeclaredField("mInitialApplication"); mInitialApplicationField.setAccessible(true); // 将 ActivityThread 中的 mInitialApplication 替换为 真实的 Application 可以用于接收相应的声明周期和一些调用等 mInitialApplicationField.set(mMainThread, realApp); // ActivityThread--->mAllApplications(ArrayList) ContextImpl的mMainThread属性 // 拿到 ActivityThread 中所有的 Application 集合对象 Field mAllApplicationsField = activityThreadClass.getDeclaredField("mAllApplications"); mAllApplicationsField.setAccessible(true); ArrayList mAllApplications = (ArrayList) mAllApplicationsField.get(mMainThread); // 删除 ProxyApplication mAllApplications.remove(this); // 添加真实的 Application mAllApplications.add(realApp); // LoadedApk------->mApplication ContextImpl的mPackageInfo属性 Field mPackageInfoField = contextImplClass.getDeclaredField("mPackageInfo"); mPackageInfoField.setAccessible(true); Object mPackageInfo = mPackageInfoField.get(baseContext); Class loadedApkClass = Class.forName("android.app.LoadedApk"); Field mApplicationField = loadedApkClass.getDeclaredField("mApplication"); mApplicationField.setAccessible(true); //将 LoadedApk 中的 mApplication 替换为 真实的 Application mApplicationField.set(mPackageInfo, realApp); //修改ApplicationInfo className LooadedApk // 拿到 LoadApk 中的 mApplicationInfo 变量 Field mApplicationInfoField = loadedApkClass.getDeclaredField("mApplicationInfo"); mApplicationInfoField.setAccessible(true); ApplicationInfo mApplicationInfo = (ApplicationInfo) mApplicationInfoField.get(mPackageInfo); // 将我们真实的 Application ClassName 名称赋值于它 mApplicationInfo.className = applicationName; // 执行真实 Application onCreate 声明周期 realApp.onCreate(); //解码完成 isRestoreRealApp = true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } @Override public String getPackageName() { if (!TextUtils.isEmpty(applicationName)) { return ""; } return super.getPackageName(); } /** * 这个函数是如果在 AndroidManifest.xml 中定义了 ContentProvider 那么就会执行此处 : installProvider，简介调用该函数 * * @param packageName * @param flags * @return * @throws PackageManager.NameNotFoundException */ @Override public Context createPackageContext(String packageName, int flags) throws PackageManager.NameNotFoundException { if (TextUtils.isEmpty(applicationName)) { return super.createPackageContext(packageName, flags); } try { restoreRealApp(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return realApp; } } 打包shell模块成aar文件；编写App模块代码并打包apk文件； App模块主要修改启动application为代理ProxyApplication，并依赖shell模块； 新建encrypt模块，编写dex加密、打包apk流程方法；
object ApkEncryptMain {
//源apk存放路径
private const val SOURCE_APK_PATH = "encrypt/source/apk/app-debug.apk"
//壳aar文件存放路径
private const val SHELL_APK_PATH = "encrypt/source/arr/shell-release.aar"
@JvmStatic
fun main(args: Array) {
LogUtils.i("start encrypt")
init()
//解压源apk文件到../source/apk/temp目录下，并加密dex文件
val sourceApk = File(SOURCE_APK_PATH)
val newApkDir = File(sourceApk.parent + File.separator + "temp")
if (!newApkDir.exists()) {
newApkDir.mkdirs()
}
//解压apk并加密dex文件
EncryptUtils.getInstance().encryptApkFile(sourceApk, newApkDir)
//解压arr文件（不加密的部分），并将其中的dex文件拷贝到apk/temp目录下
val shellApk = File(SHELL_APK_PATH)
val newShellDir = File(shellApk.parent + File.separator + "temp")
if (!newShellDir.exists()){
newShellDir.mkdirs()
}
//解压aar文件，并将aar中的jar文件转换为dex文件，然后拷贝aar中的classes.dex到apk/temp目录下
DxUtils.jar2Dex(shellApk,newShellDir)
//3.打包apk/temp目录生成新的未签名的apk文件
val unsignedApk = File("encrypt/result/apk-unsigned.apk")
unsignedApk.parentFile.mkdirs()
unsignedApk.delete()
ZipUtils.zip(newApkDir,unsignedApk)
//4.对齐
val unAlignApk = File("encrypt/result/apk-unAlign.apk")
unAlignApk.parentFile.mkdirs()
unAlignApk.delete()
ZipUtils.zipalign(unsignedApk,unAlignApk)
//5.给新的apk添加签名，生成签名apk
val signedApk = File("encrypt/result/apk-signed.apk")
signedApk.parentFile.mkdirs()
signedApk.delete()
SignUtils.signature(unAlignApk,signedApk)
}
//初始化
private fun init() {
FileUtils.deleteFolder("encrypt/source/apk/temp")
FileUtils.deleteFolder("encrypt/source/arr/temp")
}
}
将源apk和壳aar文件拷贝到SOURCE_APK_PATH和SHELL_APK_PATH对应目录，执行Main方法，最终产物如图：  我们解压apk-signed.apk，点开dex文件，可以看到如图：  证明我们dex加密成功！！
备注：shell壳模块没有使用kotlin编写代码原因：kotlin项目的apk加固后安装会崩溃 代码链接代码链接 结语如果以上文章对您有一点点帮助，希望您不要吝啬的点个赞加个关注，您每一次小小的举动都是我坚持写作的不懈动力！ღ( ´･ᴗ･` ) |
加固整体思路：先解压apk文件，取出dex文件，对dex文件进行加密，然后组合壳中的dex文件（Android类加载机制），结合之前的apk资源（解压apk除dex以外的其他资源，如manifest、res等），打包新的apk文件，并对新的apk文件进行对齐、签名。
【本文地址】
公司简介
联系我们