Android逆向分析：揭秘APP核心代碼運作機制

在現代互聯網的時代，移動應用已經成為人們生活中不可或缺的一部分。而在日常使用中，我們難免會遇到一些需要逆向分析的情況，例如：惡意軟件分析，安全性評估，漏洞掃描等等。本文將從多個方面，介紹 Android 應用程序的逆向分析方法，揭秘APP核心代碼運作機制。

一、應用程序反編譯技術

應用程序反編譯，即將已編譯的程序文件轉化為人類可讀的形式。通常使用的工具有Apktool、dex2jar、JD-GUI等。這裡我們以 JD-GUI 工具為例，講解一下相應的使用方法。

首先，需要下載 JD-GUI 工具，並安裝好相應的環境。然後，打開工具並選擇我們要分析的 APK 文件，如下圖所示：

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;
import java.util.jar.JarOutputStream;

public class ZipUtil {
    /**
     * 解壓文件到指定目錄
     *
     * @param filePath   待解壓的zip文件路徑，例如 「c:\\test.zip」 格式的路徑
     * @param targetPath 目標路徑，例如 「d:\\temp\\」 的格式
     * @throws IOException
     */
    public static void unZipFile(String filePath, String targetPath) throws IOException {
        //創建解壓目標目錄
        File target = new File(targetPath);
        if (!target.exists()) {
            target.mkdirs();
        }

        //創建壓縮文件對象
        File zipFile = new File(filePath);

        //創建壓縮文件讀入流
        FileInputStream zipInput = new FileInputStream(zipFile);

        //創建ZIP文件對象
        ZipInputStream zip = new ZipInputStream(zipInput);

        //循環讀取壓縮包內文件
        ZipEntry entry = null;
        while ((entry = zip.getNextEntry()) != null) {
            String fileName = entry.getName();
            File targetFile = new File(target.getAbsolutePath() + File.separator + fileName);
            if (entry.isDirectory()) {//目錄文件
                targetFile.mkdirs();
            } else {//非目錄文件
                //創建目標文件
                targetFile.createNewFile();
                //創建目標文件輸出流
                FileOutputStream targetOutput = new FileOutputStream(targetFile);
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int readLen = 0;
                while ((readLen = zip.read(buffer)) != -1) {
                    targetOutput.write(buffer, 0, readLen);
                }
                targetOutput.close();
            }
        }

        zip.close();
        zipInput.close();
    }

此代碼演示了如何將一個壓縮文件解壓到指定的目錄中。首先創建解壓目標目錄，然後創建壓縮文件對象和壓縮文件讀取流。接着，循環讀取壓縮包內的文件，如果是目錄文件，則創建對應的目錄，否則創建對應的文件，並使用文件輸出流將其寫入到目標路徑中。

二、代碼混淆技術

程序代碼混淆，也稱為代碼加固，指的是為了減少程序被分析的難度，而對代碼進行某些加密修改處理。代碼混淆可以有效的防止反編譯、脫殼等操作。

下面代碼中就演示了一個mapper.xml文件混淆的樣例：

     select
     
         distinct
     
     ${alias}.*
     
   from ${tableName} ${alias} ${whereClause}
   
     
   
   
     order by ${orderByClause}
   
   
     
   
   
     
   

三、Hook技術

Hook技術是一種常用的Android逆向分析技術，通過在程序運行時，利用Java的反射機制替換原有的方法，來控制程序的運行流程。Hook技術不僅可以改變程序的運行行為，還可以竊取程序的數據和密碼等敏感信息。下面是一個使用 Hook 技術的Java代碼示例：

public class HookManager {

    private static HookManager sInstance = new HookManager();

    private Context mContext;

    private HookManager() {
    }

    public static HookManager getInstance() {
        return sInstance;
    }

    public void init(Context context) {
        this.mContext = context;
    }

    public void hookSystemService(Class clazz, String serviceName, Object hook) {
        try {
            Field field = clazz.getDeclaredField("SERVICE_NAME");
            field.setAccessible(true);
            Object obj = field.get(null);
            if (TextUtils.equals(serviceName, (CharSequence) obj)) {
                Class aClass = Class.forName("android.os.ServiceManager");
                Method methodGetInstance = aClass.getMethod("getService", String.class);
                Object result = methodGetInstance.invoke(null, serviceName);
                IInterface iInterface = (IInterface) hook;
                Class serviceClass = Class.forName("android.os.ServiceManagerNative");
                Method methodAsInterface = serviceClass.getMethod("asInterface", IBinder.class);
                Object asInterfaceResult = methodAsInterface.invoke(null, result);
                Field mService = ServiceManager.class.getDeclaredField("mService");
                mService.setAccessible(true);
                mService.set(ServiceManager.getService(serviceName), iInterface);
                if (asInterfaceResult != iInterface) {
                    Log.d("HookManager", "Hook Success!");
                } else {
                    Log.d("HookManager", "Hook Fail!");
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代碼中的 hookSystemService 方法，可以用來替換系統服務的實現，只需傳入一個服務名和替換服務的具體實現即可。HookManager 在系統啟動時初始化，啟動一個後台線程來加密敏感信息，並通過 hookSystemService 替換系統服務以達到數據加密的目的。

四、總結

本文分別介紹了應用程序反編譯技術、代碼混淆技術、Hook技術等多個方面，希望讀者可以從多個角度了解Android逆向分析的相關內容。在逆向分析的過程中，需要充分了解Android系統的核心代碼運作機制，掌握相關的基礎知識。此外，還需要熟練掌握一些常用的逆向分析工具，例如JD-GUI、Apktool、dex2jar等，才能夠快速有效的解決問題。