Android APK加壳技术方案

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文章链接：http://blog.youkuaiyun.com/jiazhijun/article/details/8678399
作者：Jack_Jia    邮箱： 309zhijun@163.com

一、什么是加壳？

       加壳是在二进制的程序中植入一段代码，在运行的时候优先取得程序的控制权，做一些额外的工作。大多数病毒就是基于此原理。PC EXE文件加壳的过程如下：

     

二、加壳作用

       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。

三、Android Dex文件加壳原理

       PC平台现在已存在大量的标准的加壳和解壳工具，但是Android作为新兴平台还未出现APK加壳工具。Android Dex文件大量使用引用给加壳带来了一定的难度，但是从理论上讲，Android APK加壳也是可行的。

       在这个过程中，牵扯到三个角色：

           1、加壳程序：加密源程序为解壳数据、组装解壳程序和解壳数据

           2、解壳程序：解密解壳数据，并运行时通过DexClassLoader动态加载

           3、源程序：需要加壳处理的被保护代码

       阅读该文章，需要您对DEX文件结构有所了解，您可以通过以下网址了解相关信息：

        http://blog.youkuaiyun.com/jiazhijun/article/details/8664778

       根据解壳数据在解壳程序DEX文件中的不同分布，本文将提出两种Android Dex加壳的实现方案。

    （一）解壳数据位于解壳程序文件尾部

              该种方式简单实用，合并后的DEX文件结构如下。

          加壳程序工作流程：

                  1、加密源程序APK文件为解壳数据

                  2、把解壳数据写入解壳程序Dex文件末尾，并在文件尾部添加解壳数据的大小。

                  3、修改解壳程序DEX头中checksum、signature 和file_size头信息。

                  4、修改源程序AndroidMainfest.xml文件并覆盖解壳程序AndroidMainfest.xml文件。

          解壳DEX程序工作流程：

                  1、读取DEX文件末尾数据获取借壳数据长度。

                  2、从DEX文件读取解壳数据，解密解壳数据。以文件形式保存解密数据到a.APK文件

                  3、通过DexClassLoader动态加载a.apk。

（二）解壳数据位于解壳程序文件头

          该种方式相对比较复杂， 合并后DEX文件结构如下：

          加壳程序工作流程：

                  1、加密源程序APK文件为解壳数据

                  2、计算解壳数据长度，并添加该长度到解壳DEX文件头末尾，并继续解壳数据到文件头末尾。

                       （插入数据的位置为0x70处）

                  3、修改解壳程序DEX头中checksum、signature、file_size、header_size、string_ids_off、type_ids_off、proto_ids_off、field_ids_off、

              method_ids_off、class_defs_off和data_off相关项。  分析map_off 数据，修改相关的数据偏移量。  

                  4、修改源程序AndroidMainfest.xml文件并覆盖解壳程序AndroidMainfest.xml文件。

          解壳DEX程序工作流程：

                  1、从0x70处读取解壳数据长度。

                  2、从DEX文件读取解壳数据，解密解壳数据。以文件形式保存解密数据到a.APK

                  3、通过DexClassLoader动态加载a.APK。

   四、加壳及脱壳代码实现

          http://blog.youkuaiyun.com/jiazhijun/article/details/8809542

一、序言

        在上篇“Android APK加壳技术方案”（http://blog.youkuaiyun.com/jiazhijun/article/details/8678399）博文中，根据加壳数据在解壳程序Dex文件所处的位置，我提出了两种Android Dex加壳技术实现方案，本片博文将对方案1代码实现进行讲解。博友可以根据方案1的代码实现原理对方案2自行实现。

       在方案1的代码实现过程中，各种不同的问题接踵出现，最初的方案也在不同问题的出现、解决过程中不断的得到调整、优化。

       本文的代码实现了对整个APK包的加壳处理。加壳程序不会对源程序有任何的影响。

二、代码实现

     本程序基于Android2.3代码实现，因为牵扯到系统代码的反射修改，本程序不保证在其它android版本正常工作，博友可以根据实现原理，自行实现对其它Android版本的兼容性开发。

     1、 加壳程序流程及代码实现

                  1、加密源程序APK为解壳数据

                  2、把解壳数据写入解壳程序DEX文件末尾，并在文件尾部添加解壳数据的大小。

                  3、修改解壳程序DEX头中checksum、signature 和file_size头信息。

       代码实现如下：

[java]  view plain copy

1. package com.android.dexshell;  
2. import java.io.ByteArrayOutputStream;  
3. import java.io.File;  
4. import java.io.FileInputStream;  
5. import java.io.FileOutputStream;  
6. import java.io.IOException;  
7. import java.security.MessageDigest;  
8. import java.security.NoSuchAlgorithmException;  
9. import java.util.zip.Adler32;  
10.   
11. public class DexShellTool {  
12.     /** 
13.      * @param args 
14.      */  
15.     public static void main(String[] args) {  
16.         //&nb