三、加壳作用和分类

作用：

加壳的程序可以有效阻止对程序的反汇编分析，以达到它不可告人的目的。这种技术也常用来保护软件版权，防止被软件破解。

分类：

从App的加固技术来看:主流分为dex加密和so加密,目前来看保护dex文件更为重要,应为dex反编译后的java代码可读性更强。

四、Android Dex文件加壳原理

4.1.APK文件结构

每个文件及文件夹的作用如下表所示。

文件或目录	说明
assets文件夹	存放资源文件的目录
lib文件夹	存放ndk编译出来的so文件
META-INF文件夹	1. 该目录下存放的是签名信息，用来保证apk包的完整性和系统的安全性 2. CERT.RS 保存着该应用程序的证书和授权信息 3. CERT.SF 保存着SHA-1信息资源列表 4. MANIFEST.MF 清单信息
res文件夹	存放资源文件的目录
AndroidManifest.xml	一个清单文件，它描述了应用的名字、版本、权限、注册的服务等信息。
classes.dex	java源码编译经过编译后生成的dalvik字节码文件，主要在Dalvik虚拟机上运行的主要代码部分
resources.arsc	编译后的二进制资源文件索引。

4.2DEX文件格式

4.2.1什么是DEX文件？

他是Android系统的可执行文件，包含应用程序的全部操作指令以及运行时数据

由于dalvik是一种针对嵌入式设备而特殊设计的java虚拟机，所以dex文件与标准的class文件在结构设计上有着本质的区别

当java程序编译成class后，还需要使用dx工具将所有的class文件整合到一个dex文件，目的是其中各个类能够共享数据，在一定程度上降低了冗余，同时也是文件结构更加经凑，实验表明，dex文件是传统jar文件大小的50%左右

4.2.2dex文件结构

Dex文件整体结构如下：

Dex文件整体结构说明：

数据名称	解释
dex_header	dex文件头部记录整个dex文件的相关属性
string_table	字符串数据索引，记录了每个字符串在数据区的偏移量
type_table	类似数据索引，记录了每个类型的字符串索引
proto_table	原型数据索引，记录了方法声明的字符串，返回类型字符串，参数列表
field_table	字段数据索引，记录了所属类，类型以及方法名
method_table	类方法索引，记录方法所属类名，方法声明以及方法名等信息
class_def	类定义数据索引，记录指定类各类信息，包括接口，超类，类数据偏移量
data_section	数据区，保存了各个类的真是数据

下面是DEX文件目录：

这里面，有3个成员我们需要特别关注，这在后面加固里会用到，它们分别是checksum、signature和fileSize。

checksum字段

checksum是校验码字段，占4bytes，主要用来检查从该字段（不包含checksum字段，也就是从12bytes开始算起）开始到文件末尾，这段数据是否完整，也就是完整性校验。它使用alder32算法校验。

signature字段

signature是SHA-1签名字段，占20bytes，作用跟checksum一样，也是做完整性校验。之所以有两个完整性校验字段，是由于先使用checksum字段校验可以先快速检查出错的dex文件，然后才使用第二个计算量更大的校验码进行计算检查。

fileSize字段

占4bytes，保存classes.dex文件总长度。

这3个字段当我们修改dex文件的时候，这3个字段的值是需要更新的，否则在加载到Dalvik虚拟机的时候会报错。

为什么说我们只需要关注这三个字段呢？

因为我们需要将一个文件(加密之后的源Apk)写入到Dex中，那么我们肯定需要修改文件校验码(checksum).因为他是检查文件是否有错误。那么signature也是一样，也是唯一识别文件的算法。还有就是需要修改dex文件的大小。

不过这里还需要一个操作，就是标注一下我们加密的Apk的大小，因为我们在脱壳的时候，需要知道Apk的大小，才能正确的得到Apk。那么这个值放到哪呢？这个值直接放到文件的末尾就可以了。

所以总结一下我们需要做：修改Dex的三个文件头，将源Apk的大小追加到壳dex的末尾就可以了。

4.3APK打包流程

上图中涉及到的工具及其作用如下：

名称	功能介绍
aapt	打包资源文件，包括res和assets文件夹下的资源、AndroidManifest.xml文件、Android基础类库
aidl	将.aidl接口文件转换成.java文件
javaComiler	编译java文件，生成.class字节码文件
dex	将所有的第三方libraries和.class文件转换成Dalvik虚拟机支持的.dex文件
apkbuilder	打包生成apk文件，但未签名
jarsigner	对未签名的apk文件进行签名
zipalign	对签名后的apk文件进行对其处理

4.4加固原理

Dex文件整体加固原理如下：

在该过程中涉及到三个对象，分别如下：

l 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。

l 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。

l 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

4.4.1 加密阶段

加密阶段主要是讲把原apk文件中提取出来的classes.dex文件通过加密程序进行加密。加密的时候如果使用des对称加密算法，则需要注意处理好密钥的问题。同样的，如果采用非对称加密，也同样存在公钥保存的问题。

4.4.2 合成新的dex文件

这一阶段主要是讲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。

4.4.3 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0x02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。

4.4.4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显示运行attachBaseContext再运行onCreate方法。

在attachBaseContext方法里，主要做两个工作：

1. 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

2. 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：

1. 通过反射修改ActivityThread类，并将Application指向原dex文件中的Application

2. 创建原Application对象，并调用原Application的onCreate方法启动原程序

五、加壳及脱壳代码实现

5.1、加壳程序项目：

5.2、核心代码

六、常见加固平台

梆梆加固，爱加密，360加固，腾讯加固

市面上常见的加固工具加固之后,他会把你的dex,so 加密存在apk中,然后运行过程会先运行壳的代码,壳的代码再把原来的这个dex、so 解出来加载,不同的厂商有自己的方案,略有差距,但目前多数都是这个思路.

七、App加固的利弊

正面:

1.保护自己核心代码算法,提高破解/盗版/二次打包的难度

2.缓解代码注入/动态调试/内存注入攻击

负面：

1.影响兼容性
自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

深知大多数初中级Android工程师，想要提升技能，往往是自己摸索成长或者是报班学习，但对于培训机构动则近万的学费，着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

因此收集整理了一份《2024年Android移动开发全套学习资料》，初衷也很简单，就是希望能够帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友，同时减轻大家的负担。

既有适合小白学习的零基础资料，也有适合3年以上经验的小伙伴深入学习提升的进阶课程，基本涵盖了95%以上Android开发知识点，真正体系化！

由于文件比较大，这里只是将部分目录截图出来，每个节点里面都包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、讲解视频，并且会持续更新！

如果你觉得这些内容对你有帮助，可以扫码获取！！（备注：Android）

最后

一线互联网Android面试题含详解（初级到高级专题）

这些题目是今年群友去腾讯、百度、小米、乐视、美团、58、猎豹、360、新浪、搜狐等一线互联网公司面试被问到的题目。并且大多数都整理了答案，熟悉这些知识点会大大增加通过前两轮技术面试的几率

如果设置门槛，很多开发者朋友会因此错过这套高级架构资料，错过提升成为架构师的可能。这就失去了我们的初衷；让更多人都能通过高效高质量的学习，提升自己的技术和格局，升职加薪。

最后送给大家一句话，望共勉，永远不要放弃自己的梦想和追求；

《互联网大厂面试真题解析、进阶开发核心学习笔记、全套讲解视频、实战项目源码讲义》点击传送门即可获取！

]

如果设置门槛，很多开发者朋友会因此错过这套高级架构资料，错过提升成为架构师的可能。这就失去了我们的初衷；让更多人都能通过高效高质量的学习，提升自己的技术和格局，升职加薪。

最后送给大家一句话，望共勉，永远不要放弃自己的梦想和追求；

《互联网大厂面试真题解析、进阶开发核心学习笔记、全套讲解视频、实战项目源码讲义》点击传送门即可获取！