android资源加固,Android apk加固实现原理

article/2025/10/6 14:38:50

apk加固是每一个app发布之前必须要做的事情;如果一个apk没有加固那么别人就很容易被别人反编译，看到这其中的原码，虽然现在有代码混淆、把业务写到native层，但是这都是治标不治本。反编译的技术在更新，那么保护Apk的技术就不能停止，虽然网上有很多加固的第三方框架，但是这加固的原理还是有必要去了解一下的，其实加固有些人认为很高深的技术，其实不然，说的简单点就是对源Apk的dex进行加密，然后在套上一层壳即可，当然这里还有一些细节需要处理，这就是本文需要介绍的内容了。

加固原理

1.在主工程中添加一个Module这个module就是用来给apk加壳用的。

2.在主工程中添加一个java的中lib库这个是用来加密主apk的dex、生成加固后的apk

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工程目录.png

一个apk需要启动系统会去解压这个apk去得用dex文件，去解析这些dex文件去启动改apk，因为要把这个主apk的dex加密来达到不被反编译的效果，所以这些dex文件已经被加密了，系统去加载这些dex文件肯定是会报错的。为了能让apk能正常启动那就应该要去启动这个壳的Application。所以得在app的AndroidManifest注册壳的Application;这样才能正常的启动App。

下面的Apk加固的流程图：

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加密.png

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解密.png

加密的流程

先要生成Module中的aar库，生成后要解压该库得apk的壳dex包，在proxy_tools的java库中进行加密

生成apk的壳文件(jar转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");

}

通过这样的操作就可以把aar中的jar转换成dex包了，这样apk的壳dex就可以得到了。

加密apk中的dex文件

//下面加密码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apk解压出来

Zip.unZip(apkFile, apkTemp);

//只要dex文件拿出来加密

File dexFiles[] = apkTemp.listFiles(new FilenameFilter() {

@Override

public boolean accept(File file, String s) {

return s.endsWith(".dex");

}

});

//进行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();//删除没有加密的dex

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

这样就进行了apk中的dex文件加密，加密完成后需要把壳dex文件放到apk的目录下生成新apk文件。

重新生成apk文件

//把dex放入apk解压路径中,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 {

//生未签名的apk

Zip.zip(apkTemp, unSignedApk);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

新的apk已经生成，下面就要签名对齐

新apk的签名对齐

//4.签名对齐

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();

}

签名对齐后这样就可以签名生成可以运行的apk了

签名生成可以运行的apk文件

File jskFile = new File("proxy_tools/proxy.jks");

System.out.println("开始签名");

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("签名完成");

} 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");

}

到这里加密部分的已经完成，加密完成后就可以进行解密操作了。

解密流程

在解密之前先说一下apk安装后都会在/data/app/包名-xxx/生成一个叫base.apk的文件，这个是文件是apk中的所有dex文件一个包,所以需要拿到这个base.apk中的dex进行解密。

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

Log.d(TAG,"apk的路径："+apkFile.getAbsolutePath());

File versionDir = getDir(app_name+"_"+ app_version,MODE_PRIVATE);

File appDir = new File(versionDir,"app");

File dexFile = new File(appDir,"dexDir");

//得用我们的需要加载的dex文件

List dexFiles = new ArrayList<>();

if(MD5.verification(dexFile)){

//把apk解压出来

Zip.unZip(apkFile,appDir);

//获取目录下所有文件

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);

//读取文件内容

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);

}

}

//加载解密后的dex文件到系统

try {

loadDex(dexFiles,versionDir);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

这里就已经完成了dex文件的解密，接下来的就应该把解密后的dex文件交给系统处理让它去运行apk。

把dex交给系统处理

要把已经解密好的dex文件交给系统，那么首先要知道系统是如何的加载dex文件的，只有搞懂系统是如何的加载dex文件的才能把已经解密好的dex文件交给系统;getClassLoader这个方法相信我们都不陌生了，通过查看系统原码发现这个getClassLoader返回的ClassLoader是具体实现是一个叫PathClassLoader的类，这个类在系统原码中看到只有构造方法就没有其它的方法了，那再往它的父类中看，它的父类是一个叫BaseDexClassLoader通过查看里面的方法可以看到有一个findClass的方法去加载这些类。

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findClass.png

findClass这个类又调用了pathList的里面的findClass方法，那个这个pathList又是什么呢？这个pathList是一个叫DexPathList的类，那再到DexPathList中查看这个findClass方法干了什么事情？下面这个就是DexPathList里面的findClass方法

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DexPathList中的findClass.png

通过上面的代码可以看出这个DexPathList中的findClass方法是在遍历一个叫dexElements的一个数组来生成Class对象;接下就要找这个dexElements数组是在哪里被初始化的呢？通过查看DexPathList这个类的构造方法发现这个dexElements是通过一个叫makePathElements的方法来完成初始化的。

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dexElements的初始化.png

到这里就已经知道系统是如何加载dex文件的，那么已经的解密好的dex文件要放到系统的dexElements中才能被系统加载到，系统是调用makePathElements方法去生成的dexElements数组，那么我们也可以通过反射的去调用这个方法生成一个自已的dexElements数组，再将自已的dexElement数组和系统的dexElements数组合并一个新数组设置到这个DexPathList中。

private void loadDex(List dexFiles,File versionDir) throws Exception{

//通过查看源码我们可以知道系统存放dex是用一个数组存的：dexElements,而dexElements是DexPathList的成员

Field pathListField = Utils.findField(getClassLoader(),"pathList");

Object pathList = pathListField.get(getClassLoader());

Field dexElementsFieId = Utils.findField(pathList,"dexElements");

//这个是DexPathList里面的原始数据,也就是系统中的dexElements数组

Object dexElements[] = (Object[]) dexElementsFieId.get(pathList);

//构建自已的dexElement

Method makeDexElements = Utils.findMethod(pathList,"makePathElements",List.class,File.class,List.class);

ArrayList suppressedExceptions = new ArrayList();

Object[] mCustomDexElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList,dexFiles,versionDir,suppressedExceptions);

//合并数组

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);

//替换掉classloader中的elements数组

dexElementsFieId.set(pathList,newElements);

}

通过反射的就把解密的dex文件生成dexElements数组，再和系统的dexElements合并生成一个新数组替换掉DexPathList中的dexElements就达到交给系统处理效果。

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效果图.png

总结

apk加固后主dex文件已经是看不到原码，只能看壳的dex文件中的原码，这样就达到了加固的效果，但是这样做还是不够完善，因为主App的Application已经是没有用了，这个问题的解决方法请到apk加固二中查看。

apk加固二https://www.jianshu.com/p/67feffa9bff3

如果大家在看的时候如果有错误的地方欢迎指出，我们共同进步。


http://chatgpt.dhexx.cn/article/LruUspSb.shtml

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