Android App的破解技術有哪些？如何防止反編譯？

 現在最流行的App破解技術大多是基於一定相關技術的基礎：如一定閱讀Java代碼的能力、有一些Android基礎、會使用eclipse的一些Android調試的相關工具以及了解一些smali的語法規范和字段的自定范圍，再利用現有的各種工具：如APKtool、dex2jar、jd-gui以及簽名工具。有了這些前基礎和工具，就可以破解很多沒有加反編譯保護措施的App。

那么如何就安卓App安全進行保護了，以下內容將會為讀者作出詳解。

安卓App安全包含很多內容，其中包括混淆代碼、整體Dex加固、拆分Dex加固、虛擬機加固等方面。事實上，這些內容也是國內近幾年Android App安全保護的一種主要趨勢。

 

一、混淆代碼

Java代碼是非常容易反編譯的，作為一種跨平台的、解釋型語言，Java 源代碼被編譯成中間“字節碼”存儲於class文件中。由於跨平台的需要，這些字節碼帶有許多的語義信息，很容易被反編譯成Java源代碼。為了很好地保護Java源代碼，開發者往往會對編譯好的class文件進行混淆處理。

混淆就是對發布出去的程序進行重新組織和處理，使得處理后的代碼與處理前代碼完成相同的功能，而混淆后的代碼很難被反編譯，即使反編譯成功也很難得出程序的真正語義。ProGuard就是一個混淆代碼的開源項目，能夠對字節碼進行混淆、縮減體積、優化等處理。

Proguard處理流程圖如下所示，包含壓縮、優化、混淆、預檢四個主要環節：

• 壓縮（Shrink）：檢測並移除代碼中無用的類、字段、方法和特性（Attribute）；
• 優化（Optimize）：對字節碼進行優化，移除無用的指令。優化代碼，非入口節點類會加上private/static/final，沒有用到的參數會被刪除，一些方法可能會變成內聯代碼；
• 混淆（Obfuscate）：使用a、b、c、d這樣簡短而無意義的名稱，對類、字段和方法進行重命名；
• 預檢（Preveirfy）：在Java平台上對處理后的代碼進行預檢，確保加載的class文件是可執行的。

 

二、整體Dex加固

為了加強Android保護強度，隨着安全技術的發展，又出現了新型的“加固技術”。DEX加固是對DEX文件進行加殼防護，防止被靜態反編譯工具破解而泄露源碼，最剛開始出現的是整體加固技術方案。

整體加固技術的原理如上所示，包括替換application/classes.dex、解密/動態加載原classes.dex、調用原application相關方法、將原application對象/名稱設置到系統內部相關變量四大環節。其中最為關鍵的一步就是解密/動態加載原classes.dex，通過加密編譯好的最終dex源碼文件，然后在一個新項目中用新項目的application啟動來解密原項目代碼並加載到內存中，再把當前進程替換為解密后的代碼，能夠很好地隱藏源碼並防止直接性的反編譯。

 

三、拆分Dex加固

隨着業務規模發展到一定程度，不斷地加入新功能、添加新的類庫，代碼在急劇膨脹的同時，相應的apk包的大小也急劇增加，那么簡單的整體加固方案就不能很好地滿足安全需求，在整體加固方案之外又出現了拆分加固的技術方案。

但是如上所示，dex文件在加固時，針對中間缺失的一部分數據會以解密后的數據來替換，有的時候這種拆分替換也會導致數據不准確。那么到底應該拆分什么樣的數據呢？就需要了解一下dex文件的數據結構。

Dex文件結構極為復雜，以下圖示選取了其中較為重要的內容。事實上，dex文件是一個以class為核心組裝起來的文件，其中最重要的是classdata和classcode兩部分，有其特定的接口和指令數據，選取這兩部分來拆分的話，即使拆分出來也不會泄露class數據和字節碼數據，反編譯出來也不完整，安全性較高。

 

 

四、虛擬機加固

虛擬機加固也屬於dex拆分加固的一種，它是對字節做了一些變化處理。如下所示，這是一個正常安卓系統中的代碼，在其中進行了虛擬機加固操作：

以add-int v0, v1, v2、sub-int v0, v1, v2、mul-int v0, v1, v2這三條指令進行替換，然后進行加固編譯，這樣子操作后，即使把替換后的數據恢復了，也不會以add-int v0, v1, v2、sub-int v0, v1, v2、mul-int v0, v1, v2這三條指令進行替換，然后進行加固編譯，這樣子操作后，即使把替換后的數據恢復了，也不會變形成為之前的字節碼，安全系數較高。

 

以上是3月17日在重慶舉辦的安卓巴士全球開發者論壇上，網易資深安全工程師鍾亞平《安卓App逆向與保護》演講的重點節選。

完整演講內容請見這里：一文了解安卓App逆向分析與保護機制

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