文章目录
- Android APK加固-安全人员角度
- 关于类加载器
- 类加载器
- 类加载器的种类和个数
- 创建类加载实例
- 类加载器DexClassLoader和PathClassLoader
- 使用类加载器动态加载dex文件
- 制作dex文件
- 动态加载dex文件
- 完整步骤回顾
Android APK加固-安全人员角度
Android安全人员对APK加固采取的角度大概分为以下几个方面：
- 将可执行代码dex文件加密，能够动态解密并执行
- 能够检测当前状态是被调试，想尽一切办法反调试
那如果继续再细分一下，实现一个初级的APK加固：
- 使用类加载器动态加载dex文件
- 设计傀儡dex替换原dex，动态加载dex
- 在傀儡dex中的各种地方增加反调试代码
接下来就是从类加载器开始一步步完成APK加固
关于类加载器
类加载器
在JAVA开发中动态加载的技术主要用于加载jar包，使软件具备动态添加插件的功能，Java代码都是写在Class里的，程序运行在虚拟机上时，虚拟机需要把需要的Class加载进来才能创建实例对象并工作，而完成这一加载工作的角色就是ClassLoader。
Android的Dalvik/ART虚拟机如同标准JAVA的JVM虚拟机一样，在运行程序时首先需要将对应的类加载到内存中。因此我们可以利用这一点，在程序运行时手动加载Class，从而达到代码动态加载可执行文件的目的。
Android的Dalvik/ART虚拟机虽然与标准Java的JVM虚拟机不一样，ClassLoader具体的加载细节不一样，但是工作机制是类似的，也就是说在Android中同样可以采取类似的动态加载jar或者dex的功能，只是在Android应用中动态加载一个jar或者dex的工作要比Eclipse加载一个插件复杂许多
类加载器的种类和个数
动态加载的基础是ClassLoader，从名字可以看出ClassLoader就是专门用来处理类加载工作的，所以这个类也叫类加载器，而且一个运行中的APP不仅有一个类加载器。
其实在Android系统启动的时候会创建一个Boot类型的ClassLoader实例，用于加载一些系统Framework层级需要的类，我们的Android应用里也需要用到一些系统的类，所以APP启动的时候也会把Boot类型的ClassLoader传进来。此外，APP也有自己的类。
这些类保存在APK的dex文件里面，所以APP启动的时候，也会创建一个自己的ClassLoader实例，用于加载自己dex文件中的类。下面我们在项目里验证看看。
public void enmuClassLoader()
{
int count=0;
//获取当前包的ClassLoader
ClassLoader classLoader=getClassLoader();
if (classLoader!=null)
{
Log.d("GuiShou","[onCreate] classLoader"+count++ +":"+classLoader.toString());
}
while (classLoader.getParent()!=null)
{
classLoader=classLoader.getParent();
Log.d("GuiShou","[onCreate] classLoader"+count++ +":"+classLoader.toString());
}
}
可以看见有两个ClassLoader实例，一个是BootClassLoader，系统启动时候创建的，一个是PathClassLoader，应用启动时创建的。由此也可以看出，一个运行的Android应用至少有两个ClassLoader。
创建类加载实例
动态加载外部Dex文件的时候，我们也可以使用自己创建的ClassLoader实例来加载dex里面的class，不过ClassLoader的创建方式有点特殊，我们先来看看它的构造方法
private ClassLoader(Void unused,ClassLoader parent){
this.parent=parent;
}创建一个ClassLoader的时候，需要使用一个现有的ClassLoader的实例作为新创建的实例的Parent。这样一来，一个Android应用，甚至整个Android系统里所有的ClassLoader实例都会被一棵树关联起来，这也是ClassLoader的双亲代理模型(Parent-Delegation Model)的特点
类加载器DexClassLoader和PathClassLoader
在Android中，ClassLoader是一个抽象类，在实际开发过程中，我们一般是使用其子类DexClassLoader和PathClassLoader来加载类的。
它们的不同之处是：
- DexClassLoader可以加载jar/dex/apk，可以从SD卡中加载未安装的APK
- PathClassLoader只能加载系统中已经安装过的APK
根据功能，我们更加倾向于使用DexClassLoader，所以接下来先使用DexClassLoader来加载一个简单的dex文件
使用类加载器动态加载dex文件
制作dex文件
为了能与Android的类有互动，先写这样一段代码
public class TestActivity {
public void CreateVew(Activity ac){
//创建一个TextView
TextView tv=new TextView(ac);
//创建布局 设置参数
FrameLayout.LayoutParams params=new FrameLayout.LayoutParams(
FrameLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
FrameLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT
);
//设置控件到顶端的距离
params.topMargin=0;
//设置控件的位置
params.gravity= Gravity.TOP|Gravity.CENTER_HORIZONTAL;
tv.setText("TestActivity View");
//添加TextView到Avtivity中
ac.addContentView(tv,params);
}
}
这段代码的效果就是显示一段TextView到Activity中
这次代码直接在Android项目中编译，然后在app的目录中查找class文件复制到自己的目录中即可。类所在的目录是app/build/intermediates/classes/debug/包名
接下来把当前的这个Activity进行反编译得到的smali文件转成一个dex文件放到这个工程的资源文件里
将apk用AndroidKiller打开，分析完成后打开smali文件路径，复制出一份副本
删除其余的smali文件，只保留我们自己写的TestActivity类的smali，然后通过smali.jar将其转成dex文件
然后在main文件夹下新建一个assets文件夹，将dex文件复制到里面，并且删除TestActivity类
动态加载dex文件
现在我们已经有了一个制作好的dex文件，接着就需要将这个dex文件动态加载进来。想要动态加载dex，需要下面几个步骤。
- 将dex文件从自定义资源文件夹拷贝到程序目录下
- 创建一个DexClassLoader，加载dex
- 调用加载的dex中的class方法
首先拷贝dex文件
public String CopyDex(String dexName){
//获取Asserts目录管理器
AssetManager as=getAssets();
//合成路径 data/data/包名/files/dex名称
String path=getFilesDir()+ File.separator+dexName;
Log.d("GuiShou",path);
//创建文件流
try {
FileOutputStream out=new FileOutputStream(path);
//打开文件
InputStream is=as.open(dexName);
//循环读取文件，拷贝到目标路径
byte[] buffer=new byte[1024];
int len=0;
while ((len=is.read(buffer))!=-1){
out.write(buffer,0,len);
}
//关闭文件
out.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return path;
}接着创建DexClassLoader
public DexClassLoader GetLoader(String path){
//创建dex的类加载器，返回DexClassLoader对象
DexClassLoader dexClassLoader=new DexClassLoader(path, //dex文件路径
getCacheDir().toString(), //优化后的dex文件路径
null, //原生库路径
getClassLoader() //父类加载器
);
return dexClassLoader;
}最后调用加载的dex中的class方法
public void execClassMethod(DexClassLoader dex,String ClassName, String MethodName){
try {
//获取加载的类信息
Class TestDex=dex.loadClass(ClassName);
//获取构造方法 无参构造
Constructor localConstructor=TestDex.getConstructor(new Class[]{});
//调用构造方法 创建对象
Object instance=localConstructor.newInstance(new Object[]{});
//获取成员方法
Method methodTest=TestDex.getDeclaredMethod(MethodName,new Class[]{Activity.class});
//取消java访问检查，提高反射速度
methodTest.setAccessible(true);
//调用方法 this指针传进去
methodTest.invoke(instance,new Object[]{this});
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}最后调用以上三个函数
//加载dex
public void loadDex(){
//拷贝自定义资源中的dex到程序目录下
String dexPath=CopyDex("test.dex");
//创建一个DexClassLoader，加载dex
DexClassLoader dexClassLoader=GetLoader(dexPath);
//调用加载dex中的class方法
execClassMethod(dexClassLoader,"com.example.classloaderdemo.TestActivity","CreateVew");
}到这里，代码就已经全部完成了。
接着运行程序，
效果和之前写的dex文件代码一致，那么就说明我们已经完成了动态加载dex文件的过程。
完整步骤回顾
- 新建一个工程，创建TestActivity类，实现一个创建view的方法
- 编译生成apk，使用AndroidKiller反编译，将除了TestActivity.smali代码外的全部smali文件删除，编译生成dex文件
- 在项目main文件夹创建asserts文件夹，将生成的dex拷贝到这个目录下
- 在代码中完成以下步骤
- 拷贝自定义资源中的dex到程序目录下
- 创建一个dexClassLoader加载dex
- 调用加载dex中的class方法
