App通常都會做混淆防止別人反編譯，即使反編譯出來也是a、b、c這種，但是這種還是會被一些有心的人還原代碼，這樣我們需要給dex加密，這樣別人就不容易反編譯。
效果：
別人是沒辦法看見主工程的代碼只能看見解密工程的java代碼，因為解密是在C中實現(xiàn)的，所以密鑰和解密方法都還是安全的。
APK本質(zhì)就是一個zip壓縮包，解壓之后包含AndroidManifest.xml、class.dex、resources.arsc等等文件
要把Dex加密，但是系統(tǒng)是不認識我們加密后的Dex的，所以還需要一個解密，我們做一個解密工程生成主Dex(系統(tǒng)能識別的Dex,這個不加密)，然后利用這個Dex解密我們加密過的原App的Dex。
整個工程分三個部分，工程結(jié)構(gòu)：
不是利用Android Studio的自動打包，而是我們?nèi)ド梢粋€apk
大致步驟：
1.主APP生成apk，解密工程生成aar，提供給后面使用
- 獲取解密工程生成的aar中的class.jar包，并把它生成為classes.dex。
3.獲得主APK里面的所有dex，并給所有dex加密成系統(tǒng)不能識別的dex。 - 把解密dex放入加密dex的目錄，重新生成一個apk，并簽名這個apk
- 替換回application(也就是AndroidManifest.xml中定義的application)。替換Application
1. 創(chuàng)建解密工程
首先在主APP工程中創(chuàng)建一個Module作為解密工程，別忘了在主工程的gradle中添加
implementation project(':proxy_guard_core')
一個app的入口都是Application，所以我們創(chuàng)建一個Application在這里實現(xiàn)解密，并在主APP的AndroidManifest.xml中使用這個Application。
準(zhǔn)備工作完畢，下面擼解密代碼
Application最先調(diào)用的方法是attachBaseContext(Context base)。
for (File file : files) {
String name = file.getName();
//文件名是 .dex結(jié)尾， 并且不是主dex 放入 dexDir 目錄
if (name.endsWith(".dex") && !TextUtils.equals(name, "classes.dex")) {
try {
//從文件中讀取 byte數(shù)組 加密后的dex數(shù)據(jù)
byte[] bytes = Utils.getBytes(file);
//將dex 文件 解密 并且寫入 原文件file目錄
Utils.decrypt(bytes, file.getAbsolutePath());
dexFiles.add(file);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
系統(tǒng)在加載dex的時候首先加載的是classes.dex，后面我們需要把解密工程生成classes.dex，所以這里遍歷得到所以的dex文件，classes.dex除外。Utils.decrypt()調(diào)用openssl實現(xiàn)解密
//加解密的 上下文
EVP_CIPHER_CTX *ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
int outlen;
unsigned char outbuf[1024];
//初始化上下文 設(shè)置解碼參數(shù)
EVP_DecryptInit_ex(ctx, EVP_aes_128_ecb(), NULL, userkey, NULL);
//密文比明文長，所以肯定能保存下所有的明文
uint8_t *out = malloc(src_len);
//數(shù)據(jù)置空
memset(out, 0, src_len);
int len;
//解密 abcdefg z z
EVP_DecryptUpdate(ctx, out, &outlen, src, src_len);
len = outlen;
//解密剩余的所有數(shù)據(jù) 校驗
EVP_DecryptFinal_ex(ctx, out + outlen, &outlen);
len += outlen;
EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
//寫文件 以二進制形式寫出
FILE *f = fopen(path, "wb");
fwrite(out, len, 1, f);
fclose(f);
free(out);
openSSL的編譯看最后面。
我們把加密的dex解密成普通的dex之后，這個時候系統(tǒng)已經(jīng)運行完成了多dex自動加載過程，但是我們的dex并沒有被加載，所以我們需要自己實現(xiàn)多dex的加載。多dex加載原理看后面，5.0之后開始支持多dex加載，源碼MultiDex里也是這樣實現(xiàn)的。（但是MultiDex適配19(4.4)以上的之調(diào)用下面的第一個if，并沒有適配6.x，就能做到19以上系統(tǒng)都能支持多dex加載，具體原因是什么還不清楚，或者我看錯了）
//1.1 獲得classloader中的pathList => DexPathList
Field pathListField = Utils.findField(getClassLoader(), "pathList");
Object pathList = pathListField.get(getClassLoader());
//1.2 獲得pathList類中的 dexElements
Field dexElementsField = Utils.findField(pathList, "dexElements");
Object[] dexElements = (Object[]) dexElementsField.get(pathList);
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT && Build.VERSION.SDK_INT <
Build.VERSION_CODES.M) {
//5.x
makeDexElements = Utils.findMethod(pathList, "makeDexElements", ArrayList.class,
File.class, ArrayList.class);
addElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList, dexFiles,
optimizedDirectory,
suppressedExceptions);
} else if(Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.N &&Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M){
//6.x
makeDexElements = Utils.findMethod(pathList, "makePathElements", List.class,
File.class, List.class);
addElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList, dexFiles,
optimizedDirectory,
suppressedExceptions);
}else {
makeDexElements = Utils.findMethod(pathList, "makeDexElements",
List.class, File.class, List.class,ClassLoader.class);
Field definingContextField = Utils.findField(pathList, "definingContext");
ClassLoader definingContext = (ClassLoader) definingContextField.get(pathList);
addElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList,dexFiles, optimizedDirectory, suppressedExceptions,definingContext);
}
合并兩個Element[]并替換原來的Element[]
//創(chuàng)建一個數(shù)組
Object[] newElements = (Object[]) Array.newInstance(dexElements.getClass()
.getComponentType(), dexElements.length +
addElements.length);
System.arraycopy(dexElements, 0, newElements, 0, dexElements.length);
System.arraycopy(addElements, 0, newElements, dexElements.length, addElements.length);
/**
* 4.替換classloader中的 element數(shù)組
*/
dexElementsField.set(pathList, newElements);
2. 解密工程生成dex
生成dex我們需要借助androidSDK\build-tools\28.0.3下的dx.bat工具，這個工具可以把class/jar生成dex。
一條命令就能生成
dx --dex --output out.dex in.jar
把之前的解密工程生成aar，拿到其中的classes.jar生成dex
/**
* 1、制作只包含解密代碼的dex 文件
*/
//1.1 解壓aar 獲得classes.jar
File aarFile = new File("proxy-guard-core/build/outputs/aar/proxy-guard-core-debug.aar");
File aarTemp = new File("proxy-guard-tools/temp");
Zip.unZip(aarFile, aarTemp);
File classesJar = new File(aarTemp, "classes.jar");
//1.2 執(zhí)行dx命令 將jar變成dex文件
File classesDex = new File(aarTemp, "classes.dex");
//執(zhí)行命令 windows:cmd /c linux/mac不需要（cmd /c）
Process process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c dx --dex --output " + classesDex
.getAbsolutePath() + " " +
classesJar.getAbsolutePath());
process.waitFor();
//失敗
if (process.exitValue() != 0) {
throw new RuntimeException("dex error");
}
3. 拿到主工程所有的dex并加密
/**
* 2、加密apk中所有dex文件
*/
//2.1 解壓apk 獲得所有的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");
Zip.unZip(apkFile, apkTemp);
//獲得所有的dex
File[] dexFiles = apkTemp.listFiles(new FilenameFilter() {
@Override
public boolean accept(File file, String s) {
return s.endsWith(".dex");
}
});
//初始化aes
AES.init(AES.DEFAULT_PWD);
for (File dex : dexFiles) {
//讀取文件數(shù)據(jù)
byte[] bytes = getBytes(dex);
//加密
byte[] encrypt = AES.encrypt(bytes);
//寫到指定目錄
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(apkTemp, "secret-"
+ dex.getName()));
fos.write(encrypt);
fos.flush();
fos.close();
dex.delete();
}
4. 放入解密工程的dex，并簽名
https://developer.android.google.cn/studio/publish/app-signing
/**
* 3、把classes.dex 放入 apk解壓目錄 在壓縮成apk
*/
classesDex.renameTo(new File(apkTemp, "classes.dex"));
File unSignedApk = new File("app/build/outputs/apk/debug/app-unsigned.apk");
Zip.zip(apkTemp, unSignedApk);
//4.1 對齊
// 26.0.2不認識-p參數(shù) zipalign -v -p 4 my-app-unsigned.apk my-app-unsigned-aligned.apk
File alignedApk = new File("app/build/outputs/apk/debug/app-unsigned-aligned.apk");
process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c zipalign -f 4 " + unSignedApk
.getAbsolutePath() + " " +
alignedApk.getAbsolutePath());
process.waitFor();
//失敗
if (process.exitValue() != 0) {
throw new RuntimeException("zipalign error");
}
//4.2 簽名
// apksigner sign --ks jks文件地址 --ks-key-alias 別名 --ks-pass pass:jsk密碼 --key-pass
// pass:別名密碼 --out out.apk in.apk
//官方文檔沒有 --ks-key-alias等參數(shù) 有點坑爹啊
File signedApk = new File("app/build/outputs/apk/debug/app-signed-aligned.apk");
File jks = new File("proxy-guard-tools/proxyDex.jks");
process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c apksigner sign --ks " + jks.getAbsolutePath
() + " --ks-key-alias hz --ks-pass pass:123456 --key-pass pass:123456 --out" +
" " + signedApk.getAbsolutePath() + " " + alignedApk.getAbsolutePath());
process.waitFor();
//失敗
if (process.exitValue() != 0) {
throw new RuntimeException("apksigner error");
}
多Dex加載原理
Dex的加載是通過ClassLoader來加載，源碼目錄：
libcore\dalvik\src\main\java\dalvik\system
加載一個類我們常常會調(diào)用
getClassLoader().loadClass("類名");
通過getClassLoader()我們實際獲得是一個PathClassLoader對象，loadClass方法在抽象類ClassLoader中
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
c = findClass(name);
}
}
return c;
}
這里的findClass實際又是PathClassLoader的父類BaseDexClassLoader的一個方法
@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();
Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
if (c == null) {
ClassNotFoundException cnfe = new ClassNotFoundException(
"Didn't find class \"" + name + "\" on path: " + pathList);
for (Throwable t : suppressedExceptions) {
cnfe.addSuppressed(t);
}
throw cnfe;
}
return c;
}
類的加載實際是調(diào)用pathList的findClass方法通過類名來找到一個類。而pathList是一個DexPathList 對象。
private final DexPathList pathList;
再來看看DexPathList 的findClass方法：
public Class<?> findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
for (Element element : dexElements) {
Class<?> clazz = element.findClass(name, definingContext, suppressed);
if (clazz != null) {
return clazz;
}
}
if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
}
return null;
}
/**
* Finds the named class in one of the dex files pointed at by
* this instance. This will find the one in the earliest listed
* path element. If the class is found but has not yet been
* defined, then this method will define it in the defining
* context that this instance was constructed with.
*/
public Class<?> findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
for (Element element : dexElements) {
Class<?> clazz = element.findClass(name, definingContext, suppressed);
if (clazz != null) {
return clazz;
}
}
if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
}
return null;
}
按照注釋的意思就是從一個dex文件中找到class。
通過遍歷dexElements，由此可見一個Element 對應(yīng)一個dex。
果然dexElements的注釋也證明了。
/**
* List of dex/resource (class path) elements.
* Should be called pathElements, but the Facebook app uses reflection
* to modify 'dexElements' (http://b/7726934).
*/
private Element[] dexElements;
所以需要把我們生成的dex加入到dexElements這個數(shù)組中就能實現(xiàn)多dex的加載
先來看看怎么生成dexElements。
public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
String librarySearchPath, File optimizedDirectory) {
.......
this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
suppressedExceptions, definingContext);
......
注意：這里是DexPathList的四個參數(shù)的構(gòu)造方法，而不是兩個參數(shù)的構(gòu)造方法，兩個參數(shù)的構(gòu)造方法，是加載內(nèi)存中的dexFile。7.0一下源碼沒有兩個參數(shù)的構(gòu)造方法。
所以我們可以通過反射調(diào)用makeDexElements來幫我們生成dexElements。7.0以上都是一樣，但是4.4到5.x參數(shù)不一樣，6.x源碼這個方法名就不一樣了。
- 6.x
public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
String libraryPath, File optimizedDirectory) {
......
this.dexElements = makePathElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
suppressedExceptions);
......
- 4.4-5.x
public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
String libraryPath, File optimizedDirectory) {
this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
suppressedExceptions);
4.4-5.x雖然也是makeDexElements但是只有三個參數(shù)。
編譯openSSL
加密需要openSSL，所以首先先編譯一個openSSL。
- 下載openSSL
https://www.openssl.org/source/
linux 環(huán)境下載
wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1b.tar.gz
解壓之后編譯。官網(wǎng)沒有編譯教程，github上也沒有編譯教程
還好有個wiki
https://wiki.openssl.org/index.php/Android
把setenv-android.sh下載下來，并全部復(fù)制。
openSSL源碼目錄下創(chuàng)建一個build.sh，復(fù)制setenv-android.sh中的代碼。我的NDK 是r17b版本，然后修改其中的配置。
_ANDROID_EABI="arm-linux-androideabi-4.9"
源碼中是4.8，根據(jù)ndk版本來設(shè)置，我的ndk中是4.9。
添加ndk根目錄
export ANDROID_NDK_HOME=/ndk/android-ndk-r17b
export ANDROID_NDK_ROOT=/ndk/android-ndk-r17b
如果不設(shè)置ANDROID_NDK_HOME會報ANDROID_NDK_HOME未定義的錯誤。
設(shè)置了 ANDROID_NDK_ROOT之后
這個配置就不用管了。
這些都是配置，還需要編譯模塊
完整的編譯腳本在demo中。Dex加密下
