Android進階知識樹——應用安全基礎篇

1、Smile語法入門

Smali是Java虛擬機中的一種.dex格式文件彙編器，它採用一種寬鬆式的Jasmin/dedexer的語法，表達了.dex格式所有功能和信息，如果瞭解Smali語言基礎，在我們反編譯程序時就可以看出程序的大致代碼，這對於分析競品可能有所幫助，下面一起學習下Smali基礎知識

• 原始類型映射關係：這裏的映射關係和JNI中一致

1. v ：void （）
2. Z：boolean
3. B：byte
4. S：short
5. C：char
6. I：int
7. J：long
8. F：float
9. D：double

• 類的表示：smile中採用全路徑的方式進行展示，如：Ljava/lang/String；

1. L：表明此處表示類
2. java/lang/String：類的全路徑名稱
3. ；：類聲明結束符號

• 數組表示：數組採用[+元素類型的方式，如[I 、[Ljava/lang/String

1. [：表示聲明數組
2. I：表示數組的類型
3. [[I：表示二維數組

• 對象的表示：對象的表示分爲兩部分，一部分是持有此對象類型的表示，第二部分是變量展示即變量名+變量類型，如： Ljava/lang/String； ——> FieldName ： Ljava/lang/String；

1. Ljava/lang/String；：類的全路徑
2. FieldName：對象名稱
3. Ljava/lang/String；：對象類型

• 方法表示：使用方法的所在類、方法名、方法簽名表示，如 Ljava/lang/String； ——> method（III）V

1. Ljava/lang/String；：類的全路徑
2. method：方法名稱
3. III：方法的傳參類型，傳入3個Int類型數據
4. V ：方法返回類型

• 方法參數：.param p1, “savedInstanceState” # Landroid/os/Bundle;

1. .param：表示參數
2. p1：寄存器
3. “savedInstanceState"：參數名稱
4. # Landroid/os/Bundle;：參數類型

• 寄存器：表示此方法在執行中需要的存儲空間個位置

1. 方法中聲明使用寄存器個數
   .registers 指令指定了方法中寄存器的總數
   .locals 指令表明了方法中非參寄存器的總數，出現在方法中的第一行
2. 方法的參數被放在最後幾個寄存器中

1.1、Smile實戰示例

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
   @Override
   protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.activity_main);
      TextView textView = findViewById(R.id.textView);
   }
   @Subscribe
   public void action(TypeEvent event) {
   }
   @Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN,sticky = true)
   public void actionTwo(TypeEvent event) {
   }
}

1. 查看生成的smali代碼

.class public Lcom/alex/kotlin/jniapplication/MainActivity;  //表明類文件的路徑和名稱
.super Landroid/support/v7/app/AppCompatActivity;  //繼承的父類
.source "MainActivity.java" //當前類的名稱
# direct methods //聲明方法開始
.method public constructor <init>()V  //構造函數
    .locals 0 
    .line 10  //代碼行數
    invoke-direct {p0}, Landroid/support/v7/app/AppCompatActivity;-><init>()V
    return-void
.end method  //聲明方法結束
# virtual methods
.method public action(Lcom/alex/kotlin/jniapplication/TypeEvent;)V //action（）標明瞭方法名、參數、返回類型
    .locals 0
    .param p1, "event"    # Lcom/alex/kotlin/jniapplication/TypeEvent; //參數 
    .annotation runtime Lorg/greenrobot/eventbus/Subscribe;  //方法註解
    .end annotation
    .line 22
    return-void
.end method
.method public actionTwo(Lcom/alex/kotlin/jniapplication/TypeEvent;)V //actionTwo（）
    .locals 0
    .param p1, "event"    # Lcom/alex/kotlin/jniapplication/TypeEvent;
    .annotation runtime Lorg/greenrobot/eventbus/Subscribe;
        sticky = true
        threadMode = .enum Lorg/greenrobot/eventbus/ThreadMode;->MAIN:Lorg/greenrobot/eventbus/ThreadMode;
    .end annotation
    .line 27
    return-void
.end method
.method protected onCreate(Landroid/os/Bundle;)V  //create（）
    .locals 1  //聲明寄存器個數
    .param p1, "savedInstanceState"    # Landroid/os/Bundle; //聲明參數
    .line 14
    invoke-super {p0, p1}, Landroid/support/v7/app/AppCompatActivity;->onCreate(Landroid/os/Bundle;)V //代碼語句
    .line 15
    const v0, 0x7f09001c
    invoke-virtual {p0, v0}, Lcom/alex/kotlin/jniapplication/MainActivity;->setContentView(I)V //代碼語句
    .line 16
    const v0, 0x7f070087
    invoke-virtual {p0, v0}, Lcom/alex/kotlin/jniapplication/MainActivity;->findViewById(I)Landroid/view/View;//代碼語句
    move-result-object v0
    .line 17
    .local v0, "textView":Landroid/widget/TextView;
    return-void
.end method

從上面示例編譯後的smile語言中，根據smile的語句特性可以清晰閱讀到整個代碼的內容，相比之下還是很清晰的，具體細節見代碼註釋；

2、ApkTool反編譯

• 反編譯APK

在開發中使用發編譯的場景不多，但如果想查看某些產品的實現和代碼，就要先將產品反編譯出來，反編譯的過程也很簡單，下面一起使用ApkTool反編譯一個apk，直接命令行工具反編譯現有的apk

apktool d app-debug.apk   //編譯解析出資源文件，但會將Class文件解析成smali文件
apktool d -s app.apk  //編譯解析出資源文件，但會將Class文件解析成dex文件

1. 編譯結果——smile語言
   
2. 反編譯dex語言
   

• 將dex編譯爲Jar包

1. 將上面編譯的classes.dex文件複製到dexjar文件夾下，執行命令語句

sh d2j-dex2jar.sh classes.dex
sudo chmod +x d2j_invoke.sh //處理文件權限

2. 文件夾下會自動生成classes-dex2jar.jar

• JD-GUI查看生成的代碼

1. 打開GUI將第二部生成的classes-dex2jar.jar包拖入即可查看生成對應的Java代碼
   

3、Jadx反編譯

• 配置導入工具

git clone https://github.com/skylot/jadx.git  //先下載jadx文件
cd jadx
./gradlew dist //編譯

• jadx使用

1. 雙擊bin/jadx-gui運行程序，此時會啓動操作界面和terminal（顯示操作日誌）
2. 將要反編譯的APK拖進窗口即可自動編譯
3. 反編譯的代碼可以在Java 和 Smali之間切換
   

• 代碼搜索功能

1. Navigation -> Text Search 或者 Navigation -> Class Search啓動代碼搜索功能
2. jadx支持 Class、Method、Field、Code四個維度的搜索
3. 在代碼中可以直接右鍵 -> Find Usage 查找代碼
   

• deobfuscation

1. 對於代碼混淆的APK，點擊 “ 工具 -> 反混淆 “會自動爲每個類創建別名方便查看和查找
   

• 導出Gradle工程

1. 點擊“File -> 導出Gradle工程 “

• 反編譯出現卡頓

1. 針對出現的卡頓修改併發線程：File -> 首選項 ->. 並行線程數 （默認爲4）
   

4、二次打包

關於二次打包主要是修改編譯後smaile代碼，然後重新打包簽名即可，這裏就是要看懂smile代碼，另外保證修改後的smile代碼不衝突即可，詳細參見Android反編譯和二次打包實戰