#Android安全攻防战,反编译与混淆技术完全解析(上)
##转载自:郭霖大神的http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/49738023
##反编译
我们都知道,Android程序打完包之后得到的是一个APK文件,这个文件是可以直接安装到任何Android手机上的,我们反编译其实也就是对这个APK文件进行反编译。Android的反编译主要又分为两个部分,一个是对代码的反编译,一个是对资源的反编译,我们马上来逐个学习一下。
在开始学习之前,首先我们需要准备一个APK文件,为了尊重所有开发者,我就不拿任何一个市面上的软件来演示了,而是自己写一个Demo用来测试。 这里我希望代码越简单越好,因此我们建立一个新项目,在Activity里加入一个按钮,当点击按钮时弹出一个Toast,就这么简单,代码如下所示: ```java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
Button button = (Button) findViewById(R.id.button);
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Toast.makeText(MainActivity.this, "you clicked button", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
} } ```
activity_main.xml中的资源如下所示: ```xml
```
然后我们将代码打成一个APK包,并命名成Demo.apk,再把它安装到手机上,结果如下所示:
好的,到这里准备工作就已经基本完成了,接下来就让我们开始对这个Demo程序进行反编译吧。
##反编译代码
要想将APK文件中的代码反编译出来,我们需要用到以下两款工具:
-
dex2jar 这个工具用于将dex文件转换成jar文件
下载地址:http://sourceforge.net/projects/dex2jar/files/ -
jd-gui 这个工具用于将jar文件转换成java代码
下载地址:http://jd.benow.ca/
将这两个工具都下载好并解压,然后我们就开始对Demo程序进行反编译。解压dex2jar压缩包后,你会发现有很多个文件,如下图所示:
其中我们要用到的是d2j-dex2jar.bat这个文件,当然如果你是linux或mac系统的话就要用d2j-dex2jar.sh这个文件。
然后我们将Demo.apk文件也进行解压,如果不知道怎么直接解压的可以先将文件重命名成Demo.zip,然后用解压软件打开。解压之后你会发现里面有一个classes.dex文件,如下图所示:
这个classes.dex文件就是存放所有java代码的地方了,我们将它拷贝到dex2jar解压后的目录下,并在cmd中也进入到同样的目录,然后执行: > d2j-dex2jar classes.dex
执行结果如下图所示:
没有报任何错误,这就说明我们已经转换成功了。现在观察dex2jar目录,你会发现多了一个文件,如下图所示:
可以看到,classes-dex2jar.jar这个文件就是我们借助工具之后成功转换出来的jar文件了。但是对于我们而言,jar文件也不是可读的,因此这里还需要再借助一下jd-gui这个工具来将jar文件转换成java代码。
下面就很简单了,使用jd-gui工具打开classes-dex2jar.jar这个文件,结果如下图所示:
OK,由此可见,我们的代码反编译工作已经成功了,MainActivity中的代码非常清晰,基本已经做到了90%以上的还原工作。但是如果想要做到100%的代码还原还是非常有难度的,因为像setContentView()方法传入的参数,其实就是一个资源的id值而已,那么这里反编译也就只能将相应的id值进行还原,而无法变成像R.layout.activity_main这样直观的代码展示。
另外,除了MainActivity之外,还有很多其它的代码也被反编译出来了,因为当前项目有引用support-v4和support-v7的包,这些引用的library也会作为代码的一部分被打包到classes.dex文件当中,因此反编译的时候这些代码也会一起被还原。 好的,学完了反编译代码,接下来我们看一下如何反编译资源。
##反编译资源
其实细心的朋友可能已经观察到了,刚才Demo.apk的解压目录当中不是已经有资源文件了吗,有AndroidManifest.xml文件,也有res目录。进入res目录当中,内容如下图所示:
这不是所有资源文件都在这里了么?其实这些资源文件都是在打包的时候被编译过了,我们直接打开的话是看不到明文的,不信的话我们打开AndroidManifest.xml文件来瞧一瞧,内容如下图所示:
可以看到,这代码是完全没法阅读的。当然如果你去打开activity_main.xml看看,结果也不会好到哪儿去:
由此可见,直接对APK包进行解压是无法得到它的原始资源文件的,因此我们还需要对资源进行反编译才行。
要想将APK文件中的资源反编译出来,又要用到另外一个工具了:
- apktool 这个工具用于最大幅度地还原APK文件中的9-patch图片、布局、字符串等等一系列的资源。
下载地址:http://ibotpeaches.github.io/Apktool/install/
关于这个工具的下载我还要再补充几句,我们需要的就是apktool.bat和apktool.jar这两个文件。目前apktool.jar的最新版本是2.0.3,这里我就下载最新的了,然后将apktool_2.0.3.jar重命名成apktool.jar,并将它们放到同一个文件夹下就可以了,如下图所示:
接下来的工作就很简单了,我们将Demo.apk拷贝到和这两个文件同样的目录当中,然后cmd也进入到这个目录下,并在cmd中执行如下命令: > apktool d Demo.apk
其中d是decode的意思,表示我们要对Demo.apk这个文件进行解码。那除了这个基本用法之外,我们还可以再加上一些附加参数来控制decode的更多行为:
- -f 如果目标文件夹已存在,则强制删除现有文件夹(默认如果目标文件夹已存在,则解码失败)。
- -o 指定解码目标文件夹的名称(默认使用APK文件的名字来命名目标文件夹)。
- -s 不反编译dex文件,也就是说classes.dex文件会被保留(默认会将dex文件解码成smali文件)。
- -r 不反编译资源文件,也就是说resources.arsc文件会被保留(默认会将resources.arsc解码成具体的资源文件)。
常用用法就这么多了,那么上述命令的执行结果如下图所示:
这就说明反编译资源已经成功了。
当然即使你在和我执行一模一样的操作,也有可能会在这里反编译失败,比如说会报如下错误:
出现这个错误的原因很有可能是你之前使用过apktool的老版本进行过反编译操作,然后apktool就会在你系统的C:\Users\Administrator\apktool\framework这个目录下生成一个名字为1.apk的缓存文件,将这个缓存文件删除掉,然后再重新执行反编译命令应该就可以成功了。
现在你会发现在当前目录下多了一个Demo文件夹,这个文件夹中存放的就是反编译的结果了。我们可以打开AndroidManifest.xml来瞧一瞧,如下图所示:
怎么样?这样就完全能看得懂了吧,然后可以再到res/layout中看一下activity_main.xml文件,如下图所示:
可以看到,activity_main.xml中的内容基本和源代码中的内容是一致的,外层是一个RelativeLayout,里面则是一个Button。你可以再到其它目录中去看一看别的资源,基本上都是可以正常还原的,这样我们就把反编译资源的方法也已经掌握了。
##重新打包
那么对于反编译出来的文件夹,我们能不能重新把它打包成APK文件呢?答案是肯定的,只不过我实在想不出有什么义正言辞的理由可以让我们这么做。有的人会说汉化,没错,汉化的方式确实就是将一个APK进行反编译,然后翻译其中的资源再重新打包,但是不管怎么说这仍然是将别人的程序进行破解,所以我并不认为这是什么光荣的事情。那么我们就不去讨论本身这件事情的对或错,这里只是站在技术的角度来学习一下重新打包的相关知识。
首先我们来看一下通过apktool反编译后的包目录情况,如下图所示:
其中,original文件夹下存放的是未经反编译过、原始的AndroidManifest.xml文件,res文件夹下存放的是反编译出来的所有资源,smali文件夹下存放的是反编译出来的所有代码,AndroidManifest.xml则是经过反编译还原后的manifest文件。这里值得一提的是smali文件夹,如果你进入到这个文件夹中你会发现它的目录结构和我们源码中src的目录结构是几乎一样的,主要的区别就是所有的java文件都变成了smali文件。smali文件其实也是真正的源代码,只不过它的语法和java完全不同,它有点类似于汇编的语法,是Android虚拟机所使用的寄存器语言,语法结构大概如下所示:
看上去有点晕头转向是吗?但是如果你一旦能够看得懂smali文件的话,那么你就可以做很恐怖的事情了——你可以随意修改应用程序内的逻辑,将其进行破解!
不过我对这种黑技术并没有什么太大的兴趣,因此我也没有去做具体研究,但即使是这样,也已经可以对程序的逻辑做一定程度的修改了。比如说当我们点击按钮时会弹出you clicked button这样一句Toast,逻辑是写在MainActivity按钮点击事件的匿名类当中的,因此这段代码反编译之后一定就会在MainActivity$1.smali这个文件当中,让我们打开瞧一瞧,部分代码如下所示:
虽说多数的代码我是看不懂的,但其中第47行实在太明显了,Toast显示的内容不就是在这里定义的么,那么如果我们想把Demo程序hack掉,就可以将这段字符串给改掉,比如说我把它改成Your app is been hacked。
关于smali的语法,网上的资料也非常多,如果你对这门技术十分感兴趣的话可以直接上网去搜,这里我只是简单介绍一下,就不再深入讲解相关知识了。
改了一处代码后我们再来改一处资源吧,比如这里想要把Demo的应用图标给换掉,那么首先我们要准备好一张新的图片,如下图所示:
然后从AndroidManifest.xml文件中可以看出,应用图标使用的是ic_launcher.png这张图片,那么我们将上面篮球这张图片命名成ic_launcher.png,然后拷贝到所有以res/mipmap开头的文件夹当中完成替换操作。 在做了两处改动之后,我们现在来把反编译后的Demo文件夹重新打包成APK吧,其实非常简单,只需要在cmd中执行如下命令: > apktool b Demo -o New_Demo.apk
其中b是build的意思,表示我们要将Demo文件夹打包成APK文件,-o用于指定新生成的APK文件名,这里新的文件叫作New_Demo.apk。执行结果如下图所示:
现在你会发现在同级目录下面生成了一个新的APK文件:
不过不要高兴得太早了,目前这个New_Demo.apk还是不能安装的,因为它还没有进行签名。那么如果这是别人的程序的话,我们从哪儿能拿到它原来的签名文件呢?很显然,这是根本没有办法拿到的,因此我们只能拿自己的签名文件来对这个APK文件重新进行签名,但同时也表明我们重新打包出来的软件就是个十足的盗版软件。这里大家学学技术就好了,希望不要有任何人去做什么坏事情。 那么这里我就用一个之前生成好的签名文件了,使用Android Studio或者Eclipse都可以非常简单地生成一个签名文件。 有了签名文件之后在cmd中执行签名命令就可以进行签名了,命令格式如下: > jarsigner -verbose -sigalg SHA1withRSA -digestalg SHA1 -keystore 签名文件名 -storepass 签名密码 待签名的APK文件名 签名的别名
其中jarsigner命令文件是存放在jdk的bin目录下的,需要将bin目录配置在系统的环境变量当中才可以在任何位置执行此命令。
签名之后的APK文件现在已经可以安装到手机上了,不过在此之前Android还极度建议我们对签名后的APK文件进行一次对齐操作,因为这样可以使得我们的程序在Android系统中运行得更快。对齐操作使用的是zipalign工具,该工具存放于
其中4是固定值不能改变,后面指定待对齐的APK文件名和对齐后的APK文件名。运行这段命令之后就会生成一个New_Demo_aligned.apk文件,如下所示:
这个New_Demo_aligned.apk就是我们重新打包签名对齐后的文件了,现在把它安装到手机上,效果如下图所示:
可以看到,应用图标已经成功改成了篮球,另外点击按钮后弹出的Toast的提示也变成了我们修改后的文字,说明重新打包操作确实已经成功了。
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原文地址: http://lyxwll.github.io/2016/04/13/android-decompile-fixed/
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