Android JNI 防二次打包应用签名检测
2017-07-06 本文已影响685人
Mark_Liu
国内android市场的环境比较混乱，大小市场有数百家，应用被修改或加广告病毒后二次打包发布也是常有的事情，对开发者和用户都造成了损失
经各方资料研究，在C++中做签名检测处理，安全性更高一些，结合网上资料，写下此文
签名检测逻辑
- 获取应用签名生成的MD5值写入C++中 (C++中会打印出当前的MD5,后面会说)
- 获取Application
- 获取应用的签名信息
- 将签名信息MD5化
- 匹配签名MD5是否与写入的相同
- 签名不同时在JNI_OnLoad 中返回 -1
- 在App的代码中加载so文件，会自动调用JNI_OnLoad,若返回-1，App Crash掉
NDK编译
NDK编译使用的实验性NDK构建插件 Experimental Plugin
只要是因为该插件支持C语言Debug调试,但是使用该插件需要修改Module的Build.gradle文件，不太建议使用在开发的项目中，可以使用之前的NDK或CMake来编译NDK
这里不介绍实验性NDK插件了，附上使用手册Experimental Plugin use guide
Java代码上的逻辑
/**
* 获取Application，ActivityThread是一个不被公开的类，java代码是不可直接调用的
* 对应C++代码中的static jobject getApplication(JNIEnv *env)
*/
Application application = ActivityThread.currentApplication();
/**
* 获取Signature数据
* 对应C++ 的jstring loadSignature(JNIEnv *env, jobject * *context) 方法
*/
PackageManager manager = application.getPackageManager();
String packageName = application.getPackageName();
PackageInfo packageInfo = manager.getPackageInfo(packageName,PackageManager.GET_SIGNATURES);
Signature signature = packageInfo.signatures[0];
byte[] chars = signature.toByteArray();
/**
* 将数据MD5化
* 对应C++的jstring ToMd5(JNIEnv *env, jbyteArray source)
*/
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("md5");
digest.update(chars);
byte[] objArraySign = digest.digest(chars);
//MD5化的C++ 代码
jsize intArrayLength = env->GetArrayLength(objArraySign);
jbyte *byte_array_elements = env->GetByteArrayElements(objArraySign, NULL);
size_t length = (size_t) intArrayLength * 2 + 1;
char *char_result = (char *) malloc(length);
memset(char_result, 0, length);
// 将byte数组转换成16进制字符串，发现这里不用强转，jbyte和unsigned char应该字节数是一样的
ByteToHexStr((const char *) byte_array_elements, char_result, intArrayLength);
// 在末尾补\0
*(char_result + intArrayLength * 2) = '\0';
jstring stringResult = env->NewStringUTF(char_result);
//检测当前应用的签名MD5与我们设置的MD5是否一致
奉上C++ 代码
#include <jni.h>
#include <string.h>
#include <android/log.h>
#include <malloc.h>
#define LOG_TAG "native-dev"
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
const char *APP_SIGNATURE = "10645EA8A12BE7A2C04B1F81DF3B4D90";
void ByteToHexStr(const char *source, char *dest, int sourceLen) {
short i;
char highByte, lowByte;
for (i = 0; i < sourceLen; i++) {
highByte = source[i] >> 4;
lowByte = source[i] & 0x0f;
highByte += 0x30;
if (highByte > 0x39) {
dest[i * 2] = highByte + 0x07;
} else {
dest[i * 2] = highByte;
}
lowByte += 0x30;
if (lowByte > 0x39) {
dest[i * 2 + 1] = lowByte + 0x07;
} else {
dest[i * 2 + 1] = lowByte;
}
}
}
// byte数组转MD5字符串
jstring ToMd5(JNIEnv *env, jbyteArray source) {
// MessageDigest类
jclass classMessageDigest = env->FindClass("java/security/MessageDigest");
// MessageDigest.getInstance()静态方法
jmethodID midGetInstance = env->GetStaticMethodID(classMessageDigest, "getInstance",
"(Ljava/lang/String;)Ljava/security/MessageDigest;");
// MessageDigest object
jobject objMessageDigest = env->CallStaticObjectMethod(classMessageDigest, midGetInstance,
env->NewStringUTF("md5"));
// update方法，这个函数的返回值是void，写V
jmethodID midUpdate = env->GetMethodID(classMessageDigest, "update", "([B)V");
env->CallVoidMethod(objMessageDigest, midUpdate, source);
// digest方法
jmethodID midDigest = env->GetMethodID(classMessageDigest, "digest", "()[B");
jbyteArray objArraySign = (jbyteArray) env->CallObjectMethod(objMessageDigest, midDigest);
jsize intArrayLength = env->GetArrayLength(objArraySign);
jbyte *byte_array_elements = env->GetByteArrayElements(objArraySign, NULL);
size_t length = (size_t) intArrayLength * 2 + 1;
char *char_result = (char *) malloc(length);
memset(char_result, 0, length);
// 将byte数组转换成16进制字符串，发现这里不用强转，jbyte和unsigned char应该字节数是一样的
ByteToHexStr((const char *) byte_array_elements, char_result, intArrayLength);
// 在末尾补\0
*(char_result + intArrayLength * 2) = '\0';
jstring stringResult = env->NewStringUTF(char_result);
// release
env->ReleaseByteArrayElements(objArraySign, byte_array_elements, JNI_ABORT);
// 释放指针使用free
free(char_result);
env->DeleteLocalRef(classMessageDigest);
env->DeleteLocalRef(objMessageDigest);
return stringResult;
}
//获取应用签名
jstring loadSignature(JNIEnv *env, jobject context) {
// 获得Context类
jclass cls = env->GetObjectClass(context);
// 得到getPackageManager方法的ID
jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "getPackageManager",
"()Landroid/content/pm/PackageManager;");
// 获得应用包的管理器
jobject pm = env->CallObjectMethod(context, mid);
// 得到getPackageName方法的ID
mid = env->GetMethodID(cls, "getPackageName", "()Ljava/lang/String;");
// 获得当前应用包名
jstring packageName = (jstring) env->CallObjectMethod(context, mid);
// 获得PackageManager类
cls = env->GetObjectClass(pm);
// 得到getPackageInfo方法的ID
mid = env->GetMethodID(cls, "getPackageInfo",
"(Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;");
// 获得应用包的信息
jobject packageInfo = env->CallObjectMethod(pm, mid, packageName, 0x40); //GET_SIGNATURES = 64;
// 获得PackageInfo 类
cls = env->GetObjectClass(packageInfo);
// 获得签名数组属性的ID
jfieldID fid = env->GetFieldID(cls, "signatures", "[Landroid/content/pm/Signature;");
// 得到签名数组
jobjectArray signatures = (jobjectArray) env->GetObjectField(packageInfo, fid);
// 得到签名
jobject signature = env->GetObjectArrayElement(signatures, 0);
// 获得Signature类
cls = env->GetObjectClass(signature);
// 得到toCharsString方法的ID
mid = env->GetMethodID(cls, "toByteArray", "()[B");
// 返回当前应用签名信息
jbyteArray signatureByteArray = (jbyteArray) env->CallObjectMethod(signature, mid);
return ToMd5(env, signatureByteArray);
}
//检测签名是否匹配
jboolean checkSignature(
JNIEnv *env, jobject context) {
jstring appSignature = loadSignature(env,
context); // 当前 App 的签名
jstring releaseSignature = env->NewStringUTF(APP_SIGNATURE); // 发布时候的签名
const char *charAppSignature = env->GetStringUTFChars(appSignature, NULL);
const char *charReleaseSignature = env->GetStringUTFChars(releaseSignature, NULL);
// LOGI(" start cmp getSignature");
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, charAppSignature);
// LOGI(" start cmp getReleaseSignature");
// __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, charAppSignature);
jboolean result = JNI_FALSE;
// 比较是否相等
if (charAppSignature != NULL && charReleaseSignature != NULL) {
if (strcmp(charAppSignature, charReleaseSignature) == 0) {
result = JNI_TRUE;
}
}
env->ReleaseStringUTFChars(appSignature, charAppSignature);
env->ReleaseStringUTFChars(releaseSignature, charReleaseSignature);
return result;
}
static jobject getApplication(JNIEnv *env) {
jobject application = NULL;
jclass activity_thread_clz = env->FindClass("android/app/ActivityThread");
if (activity_thread_clz != NULL) {
jmethodID currentApplication = env->GetStaticMethodID(
activity_thread_clz, "currentApplication", "()Landroid/app/Application;");
if (currentApplication != NULL) {
application = env->CallStaticObjectMethod(activity_thread_clz, currentApplication);
} else {
// LOGE("Cannot find method: currentApplication() in ActivityThread.");
}
env->DeleteLocalRef(activity_thread_clz);
} else {
// LOGE("Cannot find class: android.app.ActivityThread");
}
return application;
}
/**
* 检查加载该so的应用的签名，与预置的签名是否一致
*/
static jboolean checkSignature(JNIEnv *env) {
// 调用 getContext 方法得到 Context 对象
jobject appContext = getApplication(env);
if (appContext != NULL) {
jboolean signatureValid = checkSignature(
env, appContext);
return signatureValid;
}
return JNI_FALSE;
}
/**
* 加载 so 文件的时候，会触发 OnLoad
* 检测失败，返回 -1，App 就会 Crash
*/
JNIEXPORT jint JNICALL
JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
JNIEnv *env;
// LOGI(" JNI_OnLoad ");
if (vm->GetEnv((void **) (&env), JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
return -1;
}
// LOGI(" start checkSignature ");
if (checkSignature(env) != JNI_TRUE) {
// LOGI(" checkSignature = false ");
// 检测不通过，返回 -1 就会使 App crash
return -1;
}
return JNI_VERSION_1_6;
}
在C++的 checkSignature方法中，
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, charAppSignature);
此代码会打印出当前应用的签名MD5码，也是我们需要写在C++中用于检测的MD5码，获取到之后写C++中并注释掉这行代码
加载jni
static{
System.loadLibrary("SignatureLib");
}
完整代码的GitHub地址
https://github.com/junzLiu/JniTest
参考资料
- 前人方案代码 https://github.com/ksxkq/CheckSignatureInNativeSample
- Experimental Plugin User Guide http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/gradle-experimental
