【Android 安全】DEX 加密 ( 阶段总结 | 主应用 | 代理 Application | Java 工具 | 代码示例 ) ★(二)

本文涉及的产品
密钥管理服务KMS,1000个密钥,100个凭据,1个月
简介: 【Android 安全】DEX 加密 ( 阶段总结 | 主应用 | 代理 Application | Java 工具 | 代码示例 ) ★(二)

2、反射对象成员以及方法的工具类


反射对象成员以及方法的工具类 :


package kim.hsl.multipledex;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
public class ReflexUtils {
    /**
     * 通过反射方法获取 instance 类中的 memberName 名称的成员
     * @param instance 成员所在对象
     * @param memberName 成员变量名称
     * @return 返回 Field 类型成员
     * @throws NoSuchFieldException
     */
    public static Field reflexField(Object instance, String memberName) throws NoSuchFieldException {
        // 获取字节码类
        Class clazz = instance.getClass();
        // 循环通过反射获取
        // 可能存在通过反射没有找到成员的情况 , 此时查找其父类是否有该成员
        // 循环次数就是其父类层级个数
        while (clazz != null) {
            try {
                // 获取成员
                Field memberField = clazz.getDeclaredField(memberName);
                // 如果不是 public , 无法访问 , 设置可访问
                if (!memberField.isAccessible()) {
                    memberField.setAccessible(true);
                }
                return memberField;
            } catch (NoSuchFieldException exception){
                // 如果找不到, 就到父类中查找
                clazz = clazz.getSuperclass();
            }
        }
        // 如果没有拿到成员 , 则直接中断程序 , 加载无法进行下去
        throw new NoSuchFieldException("没有在 " + clazz.getName() + " 类中找到 " + memberName +  "成员");
    }
    /**
     * 通过反射方法获取 instance 类中的 参数为 parameterTypes , 名称为 methodName 的成员方法
     * @param instance 成员方法所在对象
     * @param methodName 成员方法名称
     * @param parameterTypes 成员方法参数
     * @return
     * @throws NoSuchMethodException
     */
    public static Method reflexMethod(Object instance, String methodName, Class... parameterTypes)
            throws NoSuchMethodException {
        // 获取字节码类
        Class clazz = instance.getClass();
        // 循环通过反射获取
        // 可能存在通过反射没有找到成员方法的情况 , 此时查找其父类是否有该成员方法
        // 循环次数就是其父类层级个数
        while (clazz != null) {
            try {
                // 获取成员方法
                Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodName, parameterTypes);
                // 如果不是 public , 无法访问 , 设置可访问
                if (!method.isAccessible()) {
                    method.setAccessible(true);
                }
                return method;
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                // 如果找不到, 就到父类中查找
                clazz = clazz.getSuperclass();
            }
        }
        // 如果没有拿到成员 , 则直接中断程序 , 加载无法进行下去
        throw new NoSuchMethodException("没有在 " + clazz.getName() + " 类中找到 " + methodName +  "成员方法");
    }
}






3、压缩解压缩工具类


压缩解压缩工具类 :


package kim.hsl.multipledex;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.zip.CRC32;
import java.util.zip.CheckedOutputStream;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipFile;
import java.util.zip.ZipOutputStream;
public class ZipUtils {
    /**
     * 删除文件, 如果有目录, 则递归删除
     */
    private static void deleteFile(File file){
        if (file.isDirectory()){
            File[] files = file.listFiles();
            for (File f: files) {
                deleteFile(f);
            }
        }else{
            file.delete();
        }
    }
    /**
     * 解压文件
     * @param zip 被解压的压缩包文件
     * @param dir 解压后的文件存放目录
     */
    public static void unZipApk(File zip, File dir) {
        try {
            // 如果存放文件目录存在, 删除该目录
            deleteFile(dir);
            // 获取 zip 压缩包文件
            ZipFile zipFile = new ZipFile(zip);
            // 获取 zip 压缩包中每一个文件条目
            Enumeration<? extends ZipEntry> entries = zipFile.entries();
            // 遍历压缩包中的文件
            while (entries.hasMoreElements()) {
                ZipEntry zipEntry = entries.nextElement();
                // zip 压缩包中的文件名称 或 目录名称
                String name = zipEntry.getName();
                // 如果 apk 压缩包中含有以下文件 , 这些文件是 V1 签名文件保存目录 , 不需要解压 , 跳过即可
                if (name.equals("META-INF/CERT.RSA") || name.equals("META-INF/CERT.SF") || name
                        .equals("META-INF/MANIFEST.MF")) {
                    continue;
                }
                // 如果该文件条目 , 不是目录 , 说明就是文件
                if (!zipEntry.isDirectory()) {
                    File file = new File(dir, name);
                    //创建目录
                    if (!file.getParentFile().exists()) {
                        file.getParentFile().mkdirs();
                    }
                    // 向刚才创建的目录中写出文件
                    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
                    InputStream is = zipFile.getInputStream(zipEntry);
                    byte[] buffer = new byte[2048];
                    int len;
                    while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                        fos.write(buffer, 0, len);
                    }
                    is.close();
                    fos.close();
                }
            }
            // 关闭 zip 文件
            zipFile.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 压缩目录为zip
     * @param dir 待压缩目录
     * @param zip 输出的zip文件
     * @throws Exception
     */
    public static void zip(File dir, File zip) throws Exception {
        zip.delete();
        // 对输出文件做CRC32校验
        CheckedOutputStream cos = new CheckedOutputStream(new FileOutputStream(
                zip), new CRC32());
        ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(cos);
        //压缩
        compress(dir, zos, "");
        zos.flush();
        zos.close();
    }
    /**
     * 添加目录/文件 至zip中
     * @param srcFile 需要添加的目录/文件
     * @param zos   zip输出流
     * @param basePath  递归子目录时的完整目录 如 lib/x86
     * @throws Exception
     */
    private static void compress(File srcFile, ZipOutputStream zos,
                                 String basePath) throws Exception {
        if (srcFile.isDirectory()) {
            File[] files = srcFile.listFiles();
            for (File file : files) {
                // zip 递归添加目录中的文件
                compress(file, zos, basePath + srcFile.getName() + "/");
            }
        } else {
            compressFile(srcFile, zos, basePath);
        }
    }
    private static void compressFile(File file, ZipOutputStream zos, String dir)
            throws Exception {
        // temp/lib/x86/libdn_ssl.so
        String fullName = dir + file.getName();
        // 需要去掉temp
        String[] fileNames = fullName.split("/");
        //正确的文件目录名 (去掉了temp)
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        if (fileNames.length > 1){
            for (int i = 1;i<fileNames.length;++i){
                sb.append("/");
                sb.append(fileNames[i]);
            }
        }else{
            sb.append("/");
        }
        //添加一个zip条目
        ZipEntry entry = new ZipEntry(sb.substring(1));
        zos.putNextEntry(entry);
        //读取条目输出到zip中
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        int len;
        byte data[] = new byte[2048];
        while ((len = fis.read(data, 0, 2048)) != -1) {
            zos.write(data, 0, len);
        }
        fis.close();
        zos.closeEntry();
    }
}




4、OpenSSL 解密工具类


package kim.hsl.multipledex;
import android.util.Log;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
public class OpenSSL {
    static {
        System.loadLibrary("openssl");
    }
    /**
     * 从文件中读取 Byte 数组
     * @param file
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] getBytes(File file) throws Exception {
        try {
            // 创建随机读取文件
            RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");
            // 获取文件字节数 , 创建保存文件数据的缓冲区
            byte[] buffer = new byte[(int) randomAccessFile.length()];
            // 读取整个文件数据
            randomAccessFile.readFully(buffer);
            // 关闭文件
            randomAccessFile.close();
            return buffer;
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    /**
     * 调用 OpenSSL 解密 dex 文件
     * @param data
     * @param path
     */
    public static native void decrypt(byte[] data, String path);
}






5、OpenSSL 解密相关 NDK 源码


#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include <android/log.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <openssl/evp.h>
#include "logging_macros.h"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_kim_hsl_multipledex_OpenSSL_decrypt(JNIEnv *env, jobject instance, jbyteArray data, jstring path) {
    // 将 Java Byte 数组转为 C 数组
    jbyte *src = (*env)->GetByteArrayElements(env, data, NULL);
    // 将 Java String 字符串转为 C char* 字符串
    const char *filePath = (*env)->GetStringUTFChars(env, path, 0);
    // 获取 Java Byte 数组长度
    int srcLen = (*env)->GetArrayLength(env, data);
    /*
     * 下面的代码是从 OpenSSL 源码跟目录下 demos/evp/aesccm.c 中拷贝并修改
     */
    // 加密解密的上下文
    EVP_CIPHER_CTX *ctx;
    int outlen;
    // 创建加密解密上下文
    ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    /* Select cipher 配置上下文解码参数
     * 配置加密模式 :
     * Java 中的加密算法类型 "AES/ECB/PKCS5Padding" , 使用 ecb 模式
     * EVP_aes_192_ecb() 配置 ecb 模式
     * AES 有五种加密模式 : CBC、ECB、CTR、OCF、CFB
     * 配置密钥 :
     * Java 中定义的密钥是 "kimhslmultiplede"
     */
    EVP_DecryptInit_ex(ctx, EVP_aes_128_ecb(), NULL, "kimhslmultiplede", NULL);
    // 申请解密输出数据内存, 申请内存长度与密文长度一样即可
    // AES 加密密文比明文要长
    uint8_t *out = malloc(srcLen);
    // 将申请的内存设置为 0
    memset(out, 0, srcLen);
    // 记录解密总长度
    int totalLen = 0;
    /*
     * 解密操作
     * int EVP_DecryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
                                 int *outl, const unsigned char *in, int inl);
     * 解密 inl 长度的 in , 解密为 outl 长度的 out
     * 解密的输入数据是 src, 长度为 srcLen 字节, 注意该长度是 int 类型
     * 解密的输出数据是 out, 长度为 srcLen 字节, 注意该长度是 int* 指针类型
     */
    EVP_DecryptUpdate(ctx, out, &outlen, src, srcLen);
    totalLen += outlen; //更新总长度
    /*
     * int EVP_DecryptFinal_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm,
                                   int *outl);
     * 解密时, 每次解密 16 字节, 如果超过了 16 字节 , 就会剩余一部分无法解密,
     * 之前的 out 指针已经解密了 outlen 长度, 此时接着后续解密, 指针需要进行改变 out + outlen
     * 此时需要调用该函数 , 解密剩余内容
     */
    EVP_DecryptFinal_ex(ctx, out + outlen, &outlen);
    totalLen += outlen; //更新总长度, 此时 totalLen 就是总长度
    // 解密完成, 释放上下文对象
    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
    // 将解密出的明文, 写出到给定的 Java 文件中
    FILE *file = fopen(filePath, "wb");
    // 写出 out 指针指向的数据 , 写出个数 totalLen * 1 , 写出到 file 文件中
    fwrite(out, totalLen, 1, file);
    // 关闭文件
    fclose(file);
    // 释放解密出的密文内存
    free(out);
    // 释放 Java 引用
    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, data, src, 0);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, path, filePath);
}





6、CmakeLists.txt 构建脚本


cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)


# 配置编译选项, 编译类型 动态库, C++ 源码为 native-lib.c
add_library(
        openssl
        SHARED
        native-lib.c)
find_library(
        log-lib
        log)
# 设置 openssl 函数库的静态库地址 方式一 报错
set(LIB_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lib/${ANDROID_ABI})
add_library(crypto STATIC IMPORTED)
# 预编译 openssl 静态库
set_target_properties(
        crypto
        PROPERTIES
        IMPORTED_LOCATION
        ${LIB_DIR}/libcrypto.a)
# 指定头文件
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
# 方式一配置完毕
# 设置 openssl 函数库的静态库地址 方式二
# 指定 openssl 头文件查找目录
#           CMAKE_SOURCE_DIR 指的是当前的文件地址
#include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
# 指定 openssl 静态库
# CMAKE_CXX_FLAGS 表示会将 C++ 的参数传给编译器
# CMAKE_C_FLAGS 表示会将 C 参数传给编译器
# 参数设置 : 传递 CMAKE_CXX_FLAGS C+= 参数给编译器时 , 在 该参数后面指定库的路径
#   CMAKE_SOURCE_DIR 指的是当前的文件地址
#   -L 参数指定动态库的查找路径
#set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -L${CMAKE_SOURCE_DIR}/lib/armeabi-v7a")
#message("CMake octopus ${CMAKE_SOURCE_DIR} , ${ANDROID_ABI}, {CMAKE_SOURCE_DIR}/lib/${ANDROID_ABI}")
# 链接动态库
target_link_libraries(
        openssl
        crypto
        android
        ${log-lib})



7、NDK 日志头文件


#ifndef __SAMPLE_ANDROID_DEBUG_H__
#define __SAMPLE_ANDROID_DEBUG_H__
#include <android/log.h>
#if 1
#ifndef MODULE_NAME
#define MODULE_NAME  "octopus"
#endif
#define LOGV(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGF(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_FATAL,MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define ASSERT(cond, ...) if (!(cond)) {__android_log_assert(#cond, MODULE_NAME, __VA_ARGS__);}
#else
#define LOGV(...)
#define LOGD(...)
#define LOGI(...)
#define LOGW(...)
#define LOGE(...)
#define LOGF(...)
#define ASSERT(cond, ...)
#endif
#endif // __SAMPLE_ANDROID_DEBUG_H__





8、build.gradle 构建脚本


apply plugin: 'com.android.library'
apply plugin: 'kotlin-android'
apply plugin: 'kotlin-android-extensions'
android {
    compileSdkVersion 29
    buildToolsVersion "30.0.2"
    defaultConfig {
        minSdkVersion 16
        targetSdkVersion 29
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        consumerProguardFiles 'consumer-rules.pro'
        externalNativeBuild{
            cmake{
                // 配置要编译动态库的 CPU 架构, 这里编译 arm 和 x86 两个版本的动态库
                // arm64-v8a, armeabi-v7a, x86, x86_64
                abiFilters 'armeabi-v7a'
            }
        }
        //配置 APK 打包 哪些动态库
        //  示例 : 如在工程中集成了第三方库 , 其提供了 arm, x86, mips 等指令集的动态库
        //        那么为了控制打包后的应用大小, 可以选择性打包一些库 , 此处就是进行该配置
        ndk{
            // 打包生成的 APK 文件指挥包含 ARM 指令集的动态库
            abiFilters "armeabi-v7a"
        }
    }
    externalNativeBuild{
        cmake{
            // 配置编译的 CMake 脚本位置, 默认当前目录是 app 目录
            // build.gradle 构建脚本所在目录
            path 'src/main/cpp/CMakeLists.txt'
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}
dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jdk7:$kotlin_version"
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.2.0'
    implementation 'androidx.core:core-ktx:1.3.2'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.2'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.3.0'
}




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本示例展示了Java中函数式接口的使用,包括自定义和内置的函数式接口。通过方法引用,实现对字符串操作如转换大写、数值转换等,并演示了Function、Consumer、Supplier及Predicate四种主要内置函数式接口的应用。
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1月前
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小程序 Oracle Java
JVM知识体系学习一:JVM了解基础、java编译后class文件的类结构详解,class分析工具 javap 和 jclasslib 的使用
这篇文章是关于JVM基础知识的介绍,包括JVM的跨平台和跨语言特性、Class文件格式的详细解析,以及如何使用javap和jclasslib工具来分析Class文件。
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JVM知识体系学习一:JVM了解基础、java编译后class文件的类结构详解,class分析工具 javap 和 jclasslib 的使用
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