android 加密dex,App加固（dex加密）

绝地灬酷狼 2022-10-05 12:49 311阅读 0赞

什么是Dex文件？

classes.dex是apk组成的一部分，包含了能被Dalvik/Art理解的可执行文件，类似Windows的exe文件；

APK组成：

1. assets目录：存放assets目录下的文件，可以通过AssetManager对象获取

2. lib目录：存放所支持的CPU架构对应的二进制文件(so文件)，这些文件用来各自支持自己CPU架构的二进制接口(ABI)

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3. res目录：存放res目录下没有被编译到arsc文件的资源，layout，drawable，mipmap等

4. META-INF目录：存放签名的目录，

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5. classes.dex文件：dvm的可执行文件，将R.java，java source Coed，java interface打包成dex文件

6. resources.arsc文件(资源映射表)：res/values目录下的所有配置内容，以及在APK res目录下文件文件的映射方式

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7. Manifest文件：配置文件，同项目中的manifest文件

Dex文件内容：

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文件头：记录了dex文件的一些基本信息, dex文件大小，dex文件头大小，sha1签名，checksum校验和，以及大致的数据分布

索引区：存放数据的偏移量

数据区：真实的数据存放在data数据区

APK打包流程：

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1. aapt将资源文件打包成R.Java, resource.arsc ,res目录

2. aidl 将aidl 接口解析成对应的java接口

3. Javac 将源代码编译成.class字节码

4. dx.bat将class字节码转化成dvm字节码(dex文件)

5. 打包生成APK

6. JarSignerapk进行debug或release签名

7. zipalign对其操作，APK包中所有的资源文件距离文件起始偏移为4字节整数倍，这样通过内存映射访问apk文件时的速度会更快

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上述的操作都是通过Android SDK自带的工具来完成；

Dex加密

下面通过一个简单的demo描述APK加固的整体流程

加密流程：

首先将未加密的APK进行解压，获取到Dex文件，然后对dex文件的每一个字节进行加密(AES)，加密完成生成新的dex文件(classes2.dex)

下面创建一个dex壳，通过对arr文件(android module 的打包文件)的解压可以获取到一个classes.jar文件，再通过cmd的命令，将jar转成壳dex

将壳dex 和 加密的dex(源dex)一起打包成新的APK，然后再对APK进行签名；签名后可以正常安装，

1. 解压APK，对Dex文件加密

解压apk

File apkFile = new File("source/apk/app-debug.apk");

// 解压apk文件到unzip目录

File apkUnZipFile = new File("source/apk/unzip");

Zip.unZip(apkFile,apkUnZipFile);

将dex文件转为内存中的字节数组

// 创建dexFile，将dexFile写入内存—dexBytes

File dexFile = new File("source/apk/unzip/classes.dex");

RandomAccessFile inputStream = new RandomAccessFile(dexFile,"r");

byte\[\] dexBytes = new byte\[(int) inputStream.length()\];

inputStream.readFully(dexBytes);

inputStream.close();

AES加密初始化

// AES加密操作初始化

Cipher encoder = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");

Cipher decoder = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");

String key = "abcdefghijklmnop";

byte\[\] keyBytes = key.getBytes();

SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(keyBytes,"AES");

encoder.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE,secretKeySpec);

decoder.init(Cipher.DECRYPT\_MODE,secretKeySpec);

字节数组加密

// 对dex字节数组加密

byte\[\] dexBytesEncrypted = encoder.doFinal(dexBytes);

加密后的字节数组转为dex文件

// 将加密后的dex字节数组写入原来的文件，

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(dexFile);

fos.write(dexBytesEncrypted);

fos.close();

// 将加密后的dex文件改名为classes1.dex(源)

dexFile.renameTo(new File("source/apk/unzip/classes1.dex"));

2. 解压aar，获取壳

解压aar文件，获取classes.jar

// 将arr文件解压

File arrFile = new File("source/aar/mylibrary-debug.aar");

Zip.unZip(arrFile,new File("source/aar/unzip"));

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arr解压

通过cmd调用dx将jar转为dex

// 通过cmd 调用 dx 将jar转为dex(壳)

File jarFile = new File("source/aar/unzip/classes.jar");

File desDexFile = new File("source/apk/unzip/classes.dex");

Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

Process process = runtime.exec("cmd.exe /C dx --dex --output="

\+ desDexFile.getAbsolutePath()

\+ " "

\+ jarFile.getAbsolutePath());

process.waitFor(); // 等待子进程完成

process.destroy();

通过RunTime启动cmd命令，jvm会创建一个子进程Process，waitFor()表示当前进程阻塞直到子进程完成；

3. 打包新APK，通过cmd调用jarsigner重新签名

打包成新的apk文件

// 壳 和 源 打包成新apk

File unsignedApk = new File("source/result/unsigned.apk");

Zip.zip(apkUnZipFile,unsignedApk);

签名

// 签名

File signedApk = new File("source/result/signed.apk");

Signature.signature(unsignedApk,signedApk);

public class Signature \{

public static void signature(File unsignedApk, File signedApk) throws InterruptedException, IOException \{

String cmd\[\] = \{"cmd.exe", "/C ","jarsigner", "-sigalg", "MD5withRSA",

"-digestalg", "SHA1",

"-keystore", "C:/Users/allen/.android/debug.keystore",

"-storepass", "android",

"-keypass", "android",

"-signedjar", signedApk.getAbsolutePath(),

unsignedApk.getAbsolutePath(),

"androiddebugkey"\};

Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);

System.out.println("start sign");

// BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));

// String line;

// while ((line = reader.readLine()) != null)

// System.out.println("tasklist: " + line);

try \{

int waitResult = process.waitFor();

System.out.println("waitResult: " + waitResult);

\} catch (InterruptedException e) \{

e.printStackTrace();

throw e;

System.out.println("process.exitValue() " + process.exitValue() );

if (process.exitValue() != 0) \{

InputStream inputStream = process.getErrorStream();

int len;

byte\[\] buffer = new byte\[2048\];

ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

while((len=inputStream.read(buffer)) != -1)\{

bos.write(buffer,0,len);

System.out.println(new String(bos.toByteArray(),"GBK"));

throw new RuntimeException("签名执行失败");

System.out.println("finish signed");

process.destroy();

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APK加密过程

壳中是未加密的module代码，可以直接运行，并且负责源dex的解密工作

Dex解密(脱壳)

脱壳实现：

脱壳解密过程一般是在壳Module的Application中进行，参考Tinker的脱壳实现：首先将apk进行解压获取到加密的classes1.dex文件，然后通过流转成Byte数组，再进行AES解密，解密后重新写回到原来的classes1.dex;至此，解密过程完成，下面需要将解密后的dex文件运行起来，

在Application中重写attachBaseContext()

protected void attachBaseContext(Context base) \{

if (mBase != null) \{

throw new IllegalStateException("Base context already set");

mBase = base;

所有的脱壳，寻找dex中的class，classloader进行类加载，都是在attachBaseContext()中完成的(即App运行启动时)

根据指定目录获取apk，解压，寻找源dex，解密

File apkFile = new File(getApplicationInfo().sourceDir);

//data/data/包名/files/fake\_apk/

File unZipFile = getDir("fake\_apk", MODE\_PRIVATE);

File app = new File(unZipFile, "app"); // 根据指定的目录找到apk文件

if (!app.exists()) \{