DEX加固与反编译

编译

将java代码转换为Dalvik字节码
将res资源文件、AndroidManifest.xml等配置文件编译为二进制文件

反编译

将DEX文件转换为jar包或者Smali文件
将二进制资源文件还原为资源源码文件
工具：

1. ApkTool https://ibotpeaches.github.io/Apktool

• 反编译dex为smali文件
• 反编译资源文件

• 支持重打包

  
  apktool示例

2. dex2jar https://github.com/pxb1988/dex2jar

dex2jar示例

3. jd-gui http://jd.benow.ca/

源码阅读工具

jd-gui示例

应用安全与反编译

1.Android应用反编译的威胁

• 逆向分析：漏洞挖掘、协议分析
• 二次打包：盗版、破解

2.保护方案

• 代码混淆：java代码、C/C++代码、JS/HTML代码
• 应用加固：DEX文件、SO文件、资源文件

3.应用开发安全生态链

应用开发安全生态链

• 开发阶段：代码混淆，接入安全类sdk
• 测试审计阶段：提交到审计平台
• 上架阶段：进行代码加固
• 运营阶段：收集信息

DEX加固方案与原理

1. DEX加固方案演进（文件级--方法级--指令级）

dex加固方案演进

2. DEX内存加载实现原理

• 框架原理：
  Android加壳框架原理为：Proxy/Delegate Application，即使用自定义的代理Application类作为程序入口（修改AndroidManifest.xml），在代理Application中完成壳的解密操作，最后启动原来的Application

• ProxyApplication：框架会提供一个ProxyApplication抽象基类，使用者需要继承这个类，并重载其initProxyApplication()方法，在其中改变surrounding，如替换ClassLoader等
• DelegateApplication：即应用原有的Application，应用从getApplicationContext()等方法中取到的都是DelegateApplication

//old AndroidManifest.xml
<application
    android:name=".MyApplication"
    android:icon="@drawable/icon"
    android:label="@string/app_name">

//new AndroidManifest.xml
<application
    android:name=".MyProxyApplication"
    android:icon="@drawable/icon"
    android:label="@string/app_name">

public abstract class ProxyApplication extends Application{
    /**
     *  initProxyApplication实现内容
     *  1.内存加载DEX：加载原Application
     *  2. ClassLoader设置
     *  3. Application引用替换
    **/
    protected abstract void initProxyApplication();
    
    @Override
    protected void attachBaseContext(Context context){
        super.attachBaseContext(context);
        initProxyApplication();
    }
    //...
}

壳启动流程

• 内存加载DEX文件：通过Dalvik、ART虚拟机JNI接口内存加载被加密隐藏的DEX文件
• 设置ClassLoader：将DEX文件内存加载产生的mCookie放入ClassLoader中（MutiDex）
• 加载原Application：基于替换后的ClassLoader查找原始Application类并生成实例
• Application还原：将换API层的所有Application引用替换为原始Application

壳启动流程 DEX加固效果(内存加载方案)

3. 加壳方案

https://github.com/AndyGu/ProtectApp

4. 如何制定某个类在main dex中？

1. multiDexKeepFile：手动加入要放到Main.dex中的类
   com.umeng,analytics.Abb.class
2. multiDexKeepProguard：以Proguard的方式手动加入要放到main.dex中的类
   -keep public class com.tencent.bugly.**{*};

知识点	面试体系
熟练掌握Java IO相关代码	Java语言进阶 RandomAccessFile
深入研究Android apk的启动流程	精通Android FrameWork层
精通Multidex文件加载机制，精通类加载机制	精通Android FrameWork层，JVM，DVM ClassLoader
明确dex文件的基本构造，了解dex文件相关源码	精通Android FrameWork层dex
APK打包的基本流程需要理解	Gradle工具熟练
掌握C/C++语言及NDK开发	精通C/C++语言及NDK开发