Android APK反編譯詳解

本文轉載自查看原文 2015-09-01 14:40 2915 Android【其他】

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apktool （資源文件獲取）下載

dex2jar（源碼文件獲取）下載

jd-gui （源碼查看）下載

Android反編譯整合工具包（最新）下載

官方最新版本下載地址：

apktool（google code）

dex2jar（google code）

jd-gui（google code）最新版請見官方

工具介紹：

apktool

作用：資源文件獲取，可以提取出圖片文件和布局文件進行使用查看

dex2jar

作用：將apk反編譯成java源碼（classes.dex轉化成jar文件）

jd-gui

作用：查看APK中classes.dex轉化成出的jar文件，即源碼文件

1. APK的內部結構

APK的全稱是AndroidPackage，它是Android安裝包。APK文件其實是zip格式，但后綴名被修改為apk，通過UnZip解壓后，可以看到Dex文件，Dex是Dalvik VM executes的全稱，即Android Dalvik執行程序，並非Java ME的字節碼而是Dalvik字節碼。

下面以HelloWorld為例講解Android應用程序的文件結構及打包過程。

1.1 Android應用程序文件結構

現在編寫一個HelloWorld應用程序已經變得非常簡單的，在eclipse集成開發環境中只需要點擊下一步基本就可以完成此應用程序。圖1.1即為由eclipse集成開發環境生成的HelloWorld應用程序的文件結構圖。

圖1.1 HelloWorld文件結構圖

其中，

Src java源文件目錄

Gen 自動生成的目錄，其中包括了著名的R.java

Android 2.3.3 該應用程序依賴的android SDK包。

Assets 存放原生文件，這個目錄保存的文件可以打包在程序里。和res的不同點是，android不為assets下的文件生成ID，如果使用assets下的文件，需要指定文件的路徑和文件名。

Bin Java編譯輸出的路徑

Res 存放程序所需要的資源文件，也就是非Java的文件。常見的目錄有,

（1）res/animator/ ：XML文件，定義動畫屬性

（2）res/anim/ ：XML文件，它們被編譯進逐幀動畫（frame by frame animation）或補間動畫(tweened animation)對象

（3）res/color/：XML文件，定義顏色狀態的列表

（4）res/layout/：存放被編譯為屏幕布局(或屏幕的一部分)的XML文件

（5）res/menu/：XML文件，用來定義應用的菜單

（6）res/drawable/：存放圖片文件，如.png, .jpg, .gif等。放在這里的圖像資源可能會被aapt（android assert packaging tool，android資源打包工具）自動地進行無損壓縮優化。如果你不想圖片被壓縮改變，請把圖像文件放在 res/raw/目錄下，這樣可以避免被自動優化。

（7）res/raw/：直接復制到設備中的任意文件，它們無需編譯

（8）res/values/：存放可以被編譯成很多種類型的資源文件， XML 格式的。常見的文件有：

array.xml ：定義數組

colors.xml ：定義color drawable和顏色的字符串值。

dimens.xml ：定義尺寸值(dimension value)。

strings.xml ：定義字符串(string)值。

styles.xml：定義樣式(style)對象。

（9）res/xml/：任意的XML文件，在運行時可通過調用Resources.getXML()讀取。

AndroidManifest.xml

這個清單給Android系統提供了關於這個應用程序的基本信息，系統在運行任何程序代碼之前必須知些信息。AndroidManifest.xml主要包含以下功能：

（1）命名應用程序的 Java 包，這個包名用來唯一標識應用程序

（2）描述應用程序的組件：活動，服務，廣播接收者，以及組成應用程序的內容提供器；對實現每個組件和公布其能力（比如，能處理哪些意圖消息）的類進行命名。這些聲明使得 Android系統了解這些組件以及在什么條件下可以被啟動；

（3）決定應用程序組件運行在哪個進程里面

（4）聲明應用程序所必須具備的權限，用以訪問受保護的部分 API，以及和其它應用程序交互；

（5）聲明應用程序其他的必備權限，用以組件之間的交互；

（6）列舉測試設備Instrumentation類，用來提供應用程序運行時所需的環境配置和其他信息，這些聲明只是在開發和測試階段存在，發布前將被刪除

（7）聲明應用程序所要求的Android API的最低版本級別；

（8）列舉application所需要鏈接的庫

Proguard-project.txt

Android代碼混淆器，用於加大反編譯的難度。詳細描述請見

http://developer.android.com/tools/help/proguard.html

Project.properties

定義一些項目的基本屬性。

1.2 打包過程

圖1.2為Android應用程序打包流程圖。從圖中我們可以看到，

a. Java源文件通過javac編譯成class, 然后class通過dx.bat生成虛擬機運行的二進制程序。

b. 資源文件通過appt打包。

c. 打包好的源文件及資源文件通過apkbuilder生成未簽名的APK。

d. 通過keytool生成key

e. Jarsigner為未簽名的APK生成簽名。

至此，整個APK打包過程已經完成。

2. APK的反匯編流程

想要探究APK內部結構，就不得不對其進行逆向工程了。圖2.1為Android應用程序逆向工程流程圖。正如本文開頭所述，APK文件其實是 zip格式，因此可以直接通過unzip工具進行解壓。解壓后主要包含資源文件及dex，注意這些資源文件都是壓縮過的，需要通過特殊工具解析才可使用。

從圖2.1我們可以看到，實際上可以通過apktool + dex2jar + xjad/JD-GUI實現對APK的逆向工程。下面我們就一一講解各項工具的使用方法，解開APK的今生之謎。

圖2.1 Android應用程序逆向工程流程圖

2.1 APK的內部結構

APK文件其實是zip格式，但后綴名被修改為apk，通過UnZip解壓后，可以得到APK文件結構。

2.2 APK的逆向工程

下面我們就開始激動人心的APK逆向工程吧。

1.2.1 資源文件

如果直接解壓APK文件，那么對應的資源文件都是經過某種格式壓縮過的。因此我們需要一些工具來解析這些文件。Apktool是一個非常棒的解析資源文件的工具，實際上它還可以將dex文件轉換成smoli格式的文件。

Ø Apktool

官網： http://code.google.com/p/android-apktool/

在apktool官網上，有兩個包需要下載，如果在windows上反編譯，下載apktool-install-windows-xx.tar.bz2及apktoolxx.tar.bz2即可。如果在linux上反編譯，則下載apktool-install-linux-xx.tar.bz2及apktoolxx.tar.bz2。

apktool運行格式：

apktool d xxx.apk output 反編譯xxx.apl到文件夾output

apktool b output 從文件夾output重構apk，輸出到output/dist/out.apk

反編譯之后的文件如下所示。其中xml文件都已經成功反編譯，而dex文件被反編譯成smali格式。這種語法很難讀懂，我們可以通過其他工具來反編譯dex文件。在apktool的官網上，我們看到有如果通過smali來debug apk。看上去還有點意思。http://code.google.com/p/android-apktool/wiki/SmaliDebugging

1.2.2 可執行文件

經過unzip解壓之后的APK會生成一個class.dex文件。

Ø dex2jar

官網：https://code.google.com/p/dex2jar/

運行 dex2jar.bat classes.dex

生成 classes_dex2jar.jar

Ø JD-GUI

官網：http://java.decompiler.free.fr/?q=jdgui

用JD-GUI打開dex2jar生成的classes_dex2jar.jar后，就可以看到java源文件啦。如下圖所示。

Ø Apkdb

官網：http://code.google.com/p/android-apkdb/

《Android APK+Dex文件反編譯及回編譯工具》簡稱:APKDB。是一款，針對Android OS系統APK程序，直接反編譯修改的工具。APKDB集合了當今最強悍，最犀利的APK及Dex文件編譯工具；正常安裝后，它直接在【鼠標右鍵】創建快捷菜單；非常方便漢化工作者，對APK或Dex文件進行簡易的反編譯回編譯操作。