apk加固是每一個(gè)app發(fā)布之前必須要做的事情;如果一個(gè)apk沒(méi)有加固那么別人就很容易被別人反編譯，看到這其中的原碼中跌，雖然現(xiàn)在有代碼混淆咨堤、把業(yè)務(wù)寫(xiě)到native層，但是這都是治標(biāo)不治本漩符。反編譯的技術(shù)在更新一喘，那么保護(hù)Apk的技術(shù)就不能停止，雖然網(wǎng)上有很多加固的第三方框架陨仅，但是這加固的原理還是有必要去了解一下的津滞，其實(shí)加固有些人認(rèn)為很高深的技術(shù)，其實(shí)不然灼伤，說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是對(duì)源Apk的dex進(jìn)行加密触徐，然后在套上一層殼即可，當(dāng)然這里還有一些細(xì)節(jié)需要處理狐赡，這就是本文需要介紹的內(nèi)容了撞鹉。
加固原理
1.在主工程中添加一個(gè)Module這個(gè)module就是用來(lái)給apk加殼用的。
2.在主工程中添加一個(gè)java的中l(wèi)ib庫(kù)這個(gè)是用來(lái)加密主apk的dex颖侄、生成加固后的apk
一個(gè)apk需要啟動(dòng)系統(tǒng)會(huì)去解壓這個(gè)apk去得用dex文件鸟雏，去解析這些dex文件去啟動(dòng)改apk，因?yàn)橐堰@個(gè)主apk的dex加密來(lái)達(dá)到不被反編譯的效果览祖，所以這些dex文件已經(jīng)被加密了孝鹊，系統(tǒng)去加載這些dex文件肯定是會(huì)報(bào)錯(cuò)的。為了能讓apk能正常啟動(dòng)那就應(yīng)該要去啟動(dòng)這個(gè)殼的Application展蒂。所以得在app的AndroidManifest注冊(cè)殼的Application;這樣才能正常的啟動(dòng)App又活。
下面的Apk加固的流程圖：
加密的流程
先要生成Module中的aar庫(kù)苔咪，生成后要解壓該庫(kù)得apk的殼dex包，在proxy_tools的java庫(kù)中進(jìn)行加密
生成apk的殼文件（jar轉(zhuǎn)dex）
File aarFile = new File("proxy_core/build/outputs/aar/proxy_core-debug.aar");
File aarTemp = new File("proxy_tools/temp");
Zip.unZip(aarFile, aarTemp);
File classesJar = new File(aarTemp, "classes.jar");
File classesDex = new File(aarTemp, "classes.dex");
Process process = null;
try {
process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c dx --dex --output " + classesDex.getAbsolutePath()
+ " " + classesJar.getAbsolutePath());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
process.waitFor();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (process.exitValue() != 0) {
throw new RuntimeException("dex error");
}
通過(guò)這樣的操作就可以把a(bǔ)ar中的jar轉(zhuǎn)換成dex包了柳骄，這樣apk的殼dex就可以得到了团赏。
加密apk中的dex文件
//下面加密碼APK中所有的dex文件
File apkFile = new File("app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk");
File apkTemp = new File("app/build/outputs/apk/debug/temp");
//把a(bǔ)pk解壓出來(lái)
Zip.unZip(apkFile, apkTemp);
//只要dex文件拿出來(lái)加密
File dexFiles[] = apkTemp.listFiles(new FilenameFilter() {
@Override
public boolean accept(File file, String s) {
return s.endsWith(".dex");
}
});
//進(jìn)行AES加密
AES.init(AES.DEFAULT_PWD);
for (File dexFile : dexFiles) {
try {
byte[] bytes = Utils.getBytes(dexFile);
byte[] encrypt = AES.encrypt(bytes);
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File(apkTemp,
"secret-" + dexFile.getName()));
fileOutputStream.write(encrypt);
fileOutputStream.flush();
fileOutputStream.close();
dexFile.delete();//刪除沒(méi)有加密的dex
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
這樣就進(jìn)行了apk中的dex文件加密，加密完成后需要把殼dex文件放到apk的目錄下生成新apk文件耐薯。
重新生成apk文件
//把dex放入apk解壓路徑中,重新生成apk文件
classesDex.renameTo(new File(apkTemp, "classes.dex"));
File unSignedApk = new File("app/build/outputs/apk/debug/app-unsigned.apk");
try {
//生未簽名的apk
Zip.zip(apkTemp, unSignedApk);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
新的apk已經(jīng)生成舔清，下面就要簽名對(duì)齊
新apk的簽名對(duì)齊
//4.簽名對(duì)齊
File alignedApk = new File("app/build/outputs/apk/debug/app-unsigned-aligned.apk");
try {
process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c zipalign -v -p 4 " + unSignedApk.getAbsolutePath()
+ " " + alignedApk.getAbsolutePath());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
process.waitFor();
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("exception " + e.toString());
e.printStackTrace();
}
簽名對(duì)齊后這樣就可以簽名生成可以運(yùn)行的apk了
簽名生成可以運(yùn)行的apk文件
File jskFile = new File("proxy_tools/proxy.jks");
System.out.println("開(kāi)始簽名");
try {
process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c apksigner sign --ks " + jskFile.getAbsolutePath()
+ " --ks-key-alias qwert --ks-pass pass:123456 --key-pass pass:123456 --out "
+ signedApk.getAbsolutePath() + " " + alignedApk.getAbsolutePath());
System.out.println("簽名完成");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
process.waitFor();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (process.exitValue() != 0) {
throw new RuntimeException("signed apk error");
}
System.out.println("生成apk成功");
}
到這里加密部分的已經(jīng)完成，加密完成后就可以進(jìn)行解密操作了曲初。
解密流程
在解密之前先說(shuō)一下apk安裝后都會(huì)在/data/app/包名-xxx/生成一個(gè)叫base.apk的文件体谒，這個(gè)是文件是apk中的所有dex文件一個(gè)包,所以需要拿到這個(gè)base.apk中的dex進(jìn)行解密。
File apkFile = new File(getApplicationInfo().sourceDir);
Log.d(TAG,"apk的路徑："+apkFile.getAbsolutePath());
File versionDir = getDir(app_name+"_"+ app_version,MODE_PRIVATE);
File appDir = new File(versionDir,"app");
File dexFile = new File(appDir,"dexDir");
//得用我們的需要加載的dex文件
List<File> dexFiles = new ArrayList<>();
if(MD5.verification(dexFile)){
//把a(bǔ)pk解壓出來(lái)
Zip.unZip(apkFile,appDir);
//獲取目錄下所有文件
File [] files = appDir.listFiles();
for(File file : files){
String name = file.getName();
Log.d(ProxyApplication.class.getName(),"dexName:"+name);
if(name.endsWith(".dex") &&!TextUtils.equals(name,"classes.dex")){
AES.init(AES.DEFAULT_PWD);
//讀取文件內(nèi)容
try {
byte[] bytes = Utils.getBytes(file);
//解密
byte[] decrypt = AES.decrypt(bytes);
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
fileOutputStream.write(decrypt);
fileOutputStream.flush();
fileOutputStream.close();
dexFiles.add(file);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}else {
for(File file : dexFile.listFiles()){
dexFiles.add(file);
}
}
//加載解密后的dex文件到系統(tǒng)
try {
loadDex(dexFiles,versionDir);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
這里就已經(jīng)完成了dex文件的解密复斥，接下來(lái)的就應(yīng)該把解密后的dex文件交給系統(tǒng)處理讓它去運(yùn)行apk营密。
把dex交給系統(tǒng)處理
要把已經(jīng)解密好的dex文件交給系統(tǒng)，那么首先要知道系統(tǒng)是如何的加載dex文件的目锭，只有搞懂系統(tǒng)是如何的加載dex文件的才能把已經(jīng)解密好的dex文件交給系統(tǒng);getClassLoader這個(gè)方法相信我們都不陌生了，通過(guò)查看系統(tǒng)原碼發(fā)現(xiàn)這個(gè)getClassLoader返回的ClassLoader是具體實(shí)現(xiàn)是一個(gè)叫PathClassLoader的類(lèi)纷捞，這個(gè)類(lèi)在系統(tǒng)原碼中看到只有構(gòu)造方法就沒(méi)有其它的方法了痢虹，那再往它的父類(lèi)中看，它的父類(lèi)是一個(gè)叫BaseDexClassLoader通過(guò)查看里面的方法可以看到有一個(gè)findClass的方法去加載這些類(lèi)主儡。
findClass這個(gè)類(lèi)又調(diào)用了pathList的里面的findClass方法奖唯，那個(gè)這個(gè)pathList又是什么呢？這個(gè)pathList是一個(gè)叫DexPathList的類(lèi)糜值，那再到DexPathList中查看這個(gè)findClass方法干了什么事情丰捷？下面這個(gè)就是DexPathList里面的findClass方法
通過(guò)上面的代碼可以看出這個(gè)DexPathList中的findClass方法是在遍歷一個(gè)叫dexElements的一個(gè)數(shù)組來(lái)生成Class對(duì)象;接下就要找這個(gè)dexElements數(shù)組是在哪里被初始化的呢？通過(guò)查看DexPathList這個(gè)類(lèi)的構(gòu)造方法發(fā)現(xiàn)這個(gè)dexElements是通過(guò)一個(gè)叫makePathElements的方法來(lái)完成初始化的寂汇。
到這里就已經(jīng)知道系統(tǒng)是如何加載dex文件的病往，那么已經(jīng)的解密好的dex文件要放到系統(tǒng)的dexElements中才能被系統(tǒng)加載到，系統(tǒng)是調(diào)用makePathElements方法去生成的dexElements數(shù)組骄瓣，那么我們也可以通過(guò)反射的去調(diào)用這個(gè)方法生成一個(gè)自已的dexElements數(shù)組停巷，再將自已的dexElement數(shù)組和系統(tǒng)的dexElements數(shù)組合并一個(gè)新數(shù)組設(shè)置到這個(gè)DexPathList中。
private void loadDex(List<File> dexFiles,File versionDir) throws Exception{
//通過(guò)查看源碼我們可以知道系統(tǒng)存放dex是用一個(gè)數(shù)組存的：dexElements,而dexElements是DexPathList的成員
Field pathListField = Utils.findField(getClassLoader(),"pathList");
Object pathList = pathListField.get(getClassLoader());
Field dexElementsFieId = Utils.findField(pathList,"dexElements");
//這個(gè)是DexPathList里面的原始數(shù)據(jù),也就是系統(tǒng)中的dexElements數(shù)組
Object dexElements[] = (Object[]) dexElementsFieId.get(pathList);
//構(gòu)建自已的dexElement
Method makeDexElements = Utils.findMethod(pathList,"makePathElements",List.class,File.class,List.class);
ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList<IOException>();
Object[] mCustomDexElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList,dexFiles,versionDir,suppressedExceptions);
//合并數(shù)組
Object newElements = Array.newInstance(dexElements.getClass().getComponentType(),dexElements.length+mCustomDexElements.length);
System.arraycopy(dexElements,0,newElements,0,dexElements.length);
System.arraycopy(mCustomDexElements,0,newElements,dexElements.length,mCustomDexElements.length);
//替換掉classloader中的elements數(shù)組
dexElementsFieId.set(pathList,newElements);
}
通過(guò)反射的就把解密的dex文件生成dexElements數(shù)組榕栏，再和系統(tǒng)的dexElements合并生成一個(gè)新數(shù)組替換掉DexPathList中的dexElements就達(dá)到交給系統(tǒng)處理效果畔勤。
總結(jié)
apk加固后主dex文件已經(jīng)是看不到原碼，只能看殼的dex文件中的原碼扒磁，這樣就達(dá)到了加固的效果庆揪，但是這樣做還是不夠完善，因?yàn)橹鰽pp的Application已經(jīng)是沒(méi)有用了妨托，這個(gè)問(wèn)題的解決方法請(qǐng)到apk加固二中查看缸榛。
apk加固二http://www.reibang.com/p/67feffa9bff3
如果大家在看的時(shí)候如果有錯(cuò)誤的地方歡迎指出检访，我們共同進(jìn)步。
