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前言

应用加固技术本质上就是为源APK进行加密，然后套上一层壳，从而使应用程序多一层防护，避免很容易被反编译获取敏感信息，并且可以在壳APK中增加运行安全环境检测，进一步增强应用防护性

1.应用加壳原理

加固.PNG

• 准备源APK，就是需要加固的APK
• 准备壳APK
• 获取壳APK中的Dex文件classes.dex
• 将源APK与壳Dex文件合并生成新的classes.dex
• 将新的 classes.dex 替换进入壳APK，生成加壳后的新APK

2.Dex文件结构

Dex(Delvik Excutable) 时android平台上虚拟机的可执行文件，类似于java平台上编译生成的的class执行文件，windows平台上的exe文件，里面包含了应用程序的源代码，通过反编译工具可以得到对应的Java class文件

Dex Format

由于我们会将将源APK与壳Dex文件合并生成新的Dex文件，所以为了保证我们合并后的Dex文件是一个合法的Dex文件，所以我们需要了解 Dex Header 的一部分

• maigc （8字节）
  必须出现在header区域的首部，是一个常量值，为了使Dex文件可以被识别出来
• checksum（4字节）
  文件校验码 ，使用alder32 算法的文件校验和（除过header中的此字段和maigc字段），用于检查文件是否损坏
• signature （20字节）
  文件其余部分（除过此字段，maigc，checksum）的sha-1签名，用于校验文件的唯一性
• file_size （4字节）
  整个文件的大小（包括头文件），使用字节表示

当我们进行Dex文件拼接时，需要对checksum，signature ，file_size 做修改从而保证新生成Dex文件的合法性

3.源APK准备

准备加固的APK文件

4.壳APK准备

由于最终生成的APK是依赖于壳APK中，壳APK最终还是需要加载源APK中的内容，所以壳APK主要有以下几个工作：

• 可以做一些本地运行环境的安全扫描工作，如果环境异常(比如设备已经被Root)，则停止工作
• 获取自身的Dex文件，因为里面包含有源APK文件
• 从Dex文件中脱壳并解密出源APK
• 加载源APK的Dex文件
• 替换资源文件的路径，使运行时运行的是源APK的资源文件而非壳APK
• 运行源APK的程序入口

5.将壳Dex与源APK合并生成新的Dex文件

将源APK读取进行数据加密之后拼接在壳Dex文件尾部生成新的壳Dex文件

• 将源APK文件读取并且加密 Source-Bytes
• 将壳Dex文件读取Wrap-Bytes
• 将源APK拼接至壳Dex尾部 Wrap-Bytes+Source-Bytes
• 将源APK文件的长度（4个字节）拼接至数据尾部 Wrap-Bytes+Source-Bytes+Source-Bytes-Size
• 修改对应的Header（checksum，signature ，file_size ）使数据合法
• 输出新的壳Dex文件

6.在壳APK运行时获取自身Dex文件并且脱壳出源APK文件

• 获取壳APK自身Dex文件
  解压 当前应用APK文件 读取classes.dex文件
• 脱壳源APK文件
  按照之前的策略，读取此classes.dex文件的后4个字节(源APK文件的长度)，根据此长度从Dex文件中读取出源APK文件

7.动态加载源APK的Dex文件

ActivityThread

• 获取当前主线程的对象 currentActivityThread 使⽤ActivityThread的静态反射
• 获取currentActivityThread中的ArrayMap<String,
  WeakReference<LoadedApk>> mPackages对象
• 获取当前package的 WeakReference<LoadedApk>
• 获取LoadedApk中的mClassLoader对象
• 创建DexClassLoader对象加载APK中的Dex 并设定第四步的mClassLoader为
  parent
• 替换LoadedApk中的mClassLoader为 DexClassLoader
• 现在的mClassLoader可以加载之前的Class也可以加载APK中的Dex
• 启动源头APK⼊⼝

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