安卓漏洞学习(十八):Android加固基本原理

APP加固技术发展历程

APK加固整体思路

加固整体思路:先解压apk文件,取出dex文件,对dex文件进行加密,然后组合壳中的dex文件(Android类加载机制),结合之前的apk资源(解压apk除dex以外的其他资源,如manifest、res等),打包新的apk文件,并对新的apk文件进行对齐、签名。

Android加固原理

Dex文件整体加固原理如下:

该过程涉及到三个对象,分别为:

1.源程序

源程序也就是我们的要加固的对象,这里面主要修改的是原apk文件中的classes.dex文件和AndroidManifest.xml文件。

2.壳程序

壳程序主要用于解密经过加密了的dex文件,并加载解密后的原dex文件,并正常启动原程序。

3. 加密程序

加密程序主要是对原dex文件进行加密,加密算法可以是简单的异或操作、反转、rc4、des、rsa等加密算法。

该加固过程可以分为如下4个阶段:

(1) 加密阶段

(2)合成新的dex文件

(3)修改原apk文件并重打包签名

(4)运行壳程序加载原dex文件加密阶段

加密阶段

主要是将把原apk文件中提取出来的classes.dex文件通过加密程序进行加密。

合成新的dex文件

这一阶段主要是将上一步生成的加密的dex文件和我们的壳dex文件合并,将加密的dex文件追加在壳dex文件后面,并在文件末尾追加加密dex文件的大小数值。

在壳程序里面,有个重要的类:ProxyApplication类,该类继承Application类,也是应用程序最先运行的类。所以,我们就是在这个类里面,在原程序运行之前,进行一些解密dex文件和加载原dex文件的操作。

修改原apk文件并重打包签名

在这一阶段,我们首先将apk解压,会看到如下图的6个文件和目录。其中,我们需要修改的只有2个文件,分别是classes.dex和AndroidManifest.xml文件,其他文件和文件加都不需要改动。

首先,我们把解压后apk目录下原来的classes.dex文件替换成我们在上一步合成的新的classes.dex文件。然后,由于我们程序运行的时候,首先加载的其实是壳程序里的ProxyApplication类。所以,我们需要修改AndroidManifest.xml文件,指定application为ProxyApplication,这样才能正常找到识别ProxyApplication类并运行壳程序。

运行壳程序加载原dex文件

Dalvik虚拟机会加载我们经过修改的新的classes.dex文件,并最先运行ProxyApplication类。在这个类里面,有2个关键的方法:

attachBaseContext和onCreate方法

ProxyApplication先是运行attachBaseContext再运行onCreate方法。

在attachBaseContext方法里,主要做两个工作:读取classes.dex文件末尾记录加密dex文件大小的数值,则加密dex文件在新classes.dex文件中的位置为:len(新classes.dex文件) -- len(加密dex文件大小)。然后将加密的dex文件读取出来,解密并保存到资源目录下然后使用自定义的DexClassLoader加载解密后的原dex文件

在onCreate方法中,主要做两个工作:通过反射修改ActivityThread类,并将Application指向原dex文件中的Application创建原Application对象,并调用原Application的onCreate方法启动原程序。

链接:https://www.zhihu.com/question/51585199/answer/3297302964

来源:知乎

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