# DexEncryptionDecryption **Repository Path**: luyan2599/DexEncryptionDecryption ## Basic Information - **Project Name**: DexEncryptionDecryption - **Description**: APK 加固 dex 加密，解密 学习项目 - **Primary Language**: Unknown - **License**: Apache-2.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 1 - **Created**: 2021-05-08 - **Last Updated**: 2022-11-17 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README [文章博客地址](https://juejin.im/post/5cf3ee295188256aa76bb1e1) ## 简介 现在随意在应用市场下载一个 APK 文件然后反编译，95% 以上基本上都是经过混淆，加密，或第三方加固(第三方加固也是这个原理)，那么今天我们就对 Dex 来进行加密解密。让反编译无法正常阅读项目源码。 **加密后的结构** **APK 分析** ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/3/16b18eeecfed7d98?w=1365&h=646&f=jpeg&s=104055) 通过 AS 工具分析加密后的 APK 文件，查看 dex 是报错的，要的就是这个效果。 **反编译效果** ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/2/16b18dbb0cd919a2?w=1344&h=756&f=jpeg&s=152627) ## 想要对 Dex 加密 ，先来了解什么是 64 K 问题 想要详细了解 64 k 的问题可以参考[官网]() 随着 Android 平台的持续成长，Android 应用的大小也在增加。当您的应用及其引用的库达到特定大小时，您会遇到构建错误，指明您的应用已达到 Android 应用构建架构的极限。早期版本的构建系统按如下方式报告这一错误： ```java Conversion to Dalvik format failed: Unable to execute dex: method ID not in [0, 0xffff]: 65536 ``` 较新版本的 Android 构建系统虽然显示的错误不同，但指示的是同一问题： ```java trouble writing output: Too many field references: 131000; max is 65536. You may try using --multi-dex option. ``` 这些错误状况都会显示下面这个数字：65,536。这个数字很重要，因为它代表的是单个 Dalvik Executable (DEX) 字节码文件内的代码可调用的引用总数。本节介绍如何通过启用被称为 *Dalvik 可执行文件分包*的应用配置来越过这一限制，使您的应用能够构建并读取 Dalvik 可执行文件分包 DEX 文件。 ### 关于 64K 引用限制 #### Android 5.0 之前版本的 Dalvik 可执行文件分包支持 Android 5.0（API 级别 21）之前的平台版本使用 Dalvik 运行时来执行应用代码。默认情况下，Dalvik 限制应用的每个 APK 只能使用单个 `classes.dex` 字节码文件。要想绕过这一限制，您可以使用 [Dalvik 可执行文件分包支持库](https://developer.android.com/tools/support-library/features.html?hl=zh-cn#multidex)，它会成为您的应用主要 DEX 文件的一部分，然后管理对其他 DEX 文件及其所包含代码的访问。 #### Android 5.0 及更高版本的 Dalvik 可执行文件分包支持 Android 5.0（API 级别 21）及更高版本使用名为 ART 的运行时，后者原生支持从 APK 文件加载多个 DEX 文件。ART 在应用安装时执行预编译，扫描 `classesN.dex` 文件，并将它们编译成单个 `.oat` 文件，供 Android 设备执行。因此，如果您的 `minSdkVersion` 为 21 或更高值，则不需要 Dalvik 可执行文件分包支持库。 ### 解决 64K 限制 1. 如果您的 `minSdkVersion` 设置为 21 或更高值，您只需在模块级 `build.gradle` 文件中将 `multiDexEnabled` 设置为 `true`，如此处所示： ```java android { defaultConfig { ... minSdkVersion 21 targetSdkVersion 28 multiDexEnabled true } ... } ``` 但是，如果您的 `minSdkVersion` 设置为 20 或更低值，则您必须按如下方式使用 [Dalvik 可执行文件分包支持库](https://developer.android.com/tools/support-library/features.html?hl=zh-cn#multidex)： - 修改模块级 `build.gradle` 文件以启用 Dalvik 可执行文件分包，并将 Dalvik 可执行文件分包库添加为依赖项，如此处所示 ```java android { defaultConfig { ... minSdkVersion 15 targetSdkVersion 28 multiDexEnabled true } ... } dependencies { compile 'com.android.support:multidex:1.0.3' } ``` - 当前 Application extends MultiDexApplication {...} 或者 MultiDex.install(this); 2. 通过混淆 开启 ProGuard 移除未使用的代码，构建代码压缩。 3. 减少第三方库的直接依赖，尽可能下载源码，需要什么就用什么没必要依赖整个项目。 ## Dex 加密与解密 ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/2/16b18dbfe0ee1c3c?w=960&h=720&f=jpeg&s=22617) **流程:** 1. 拿到 APK 解压得到所有的 dex 文件。 2. 通过 Tools 来进行加密，并把加密后的 dex 和代理应用 class.dex 合并，然后重新签名，对齐，打包。 3. 当用户安装 APK 打开进入代理解密的 Application 时，反射得到 dexElements 并将解密后的 dex 替换 DexPathList 中的 dexElements . ### Dex 文件加载过程 既然要查 Dex 加载过程，那么得先知道从哪个源码 class 入手，既然不知道那么我们就先打印下 ClassLoader ; ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/2/16b18dc27dad72a8?w=761&h=438&f=jpeg&s=58192) 下面就以一个流程图来详细了解下 Dex 加载过程吧 ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/2/16b18dc848c69036?w=1110&h=793&f=jpeg&s=35355) 最后我们得知在 **findClass(String name,List sup)** 遍历 **dexElements** 找到 Class 并交给 Android 加载。 ### Dex 解密 现在我们知道 dex 加载流程了 , 那么我们怎么进行来对 dex 解密勒，刚刚我们得知需要遍历 dexElements 来找到 Class 那么我们是不是可以在遍历之前 ，初始化 dexElements 的时候。反射得到 dexElements 将我们解密后的 dex 交给 dexElements 。下面我们就通过代码来进行解密 dex 并替换 DexPathList 中的 dexElements; 1. 得到当前加密了的 APK 文件 并解压 ```java //得到当前加密了的APK文件 File apkFile=new File(getApplicationInfo().sourceDir); //把apk解压 app_name+"_"+app_version目录中的内容需要boot权限才能用 File versionDir = getDir(app_name+"_"+app_version,MODE_PRIVATE); File appDir=new File(versionDir,"app"); File dexDir=new File(appDir,"dexDir"); ``` 2. 得到我们需要加载的 Dex 文件 ```java //把apk解压到appDir Zip.unZip(apkFile,appDir); //获取目录下所有的文件 File[] files=appDir.listFiles(); for (File file : files) { String name=file.getName(); if(name.endsWith(".dex") && !TextUtils.equals(name,"classes.dex")){ try{ AES.init(AES.DEFAULT_PWD); //读取文件内容 byte[] bytes=Utils.getBytes(file); //解密 byte[] decrypt=AES.decrypt(bytes); //写到指定的目录 FileOutputStream fos=new FileOutputStream(file); fos.write(decrypt); fos.flush(); fos.close(); dexFiles.add(file); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } } ``` 3. 把解密后的 dex 加载到系统 ```java private void loadDex(List dexFiles, File versionDir) throws Exception{ //1.获取pathlist Field pathListField = Utils.findField(getClassLoader(), "pathList"); Object pathList = pathListField.get(getClassLoader()); //2.获取数组dexElements Field dexElementsField=Utils.findField(pathList,"dexElements"); Object[] dexElements=(Object[])dexElementsField.get(pathList); //3.反射到初始化dexElements的方法 Method makeDexElements=Utils.findMethod(pathList,"makePathElements",List.class,File.class,List.class); ArrayList suppressedExceptions = new ArrayList(); Object[] addElements=(Object[])makeDexElements.invoke(pathList,dexFiles,versionDir,suppressedExceptions); //合并数组 Object[] newElements= (Object[])Array.newInstance(dexElements.getClass().getComponentType(),dexElements.length+addElements.length); System.arraycopy(dexElements,0,newElements,0,dexElements.length); System.arraycopy(addElements,0,newElements,dexElements.length,addElements.length); //替换 DexPathList 中的 element 数组 dexElementsField.set(pathList,newElements); } ``` 解密已经完成了，下面来看看加密吧，这里为什么先说解密勒，因为 加密涉及到 签名，打包，对齐。所以留到最后讲。 ### Dex 加密 1. 制作只包含解密代码的 dex ```java 1. sdk\build-tools 中执行下面命令 会得到包含 dex 的 jar dx --dex --output out.dex in.jar 2. 通过 exec 执行 File aarFile=new File("proxy_core/build/outputs/aar/proxy_core-debug.aar"); File aarTemp=new File("proxy_tools/temp"); Zip.unZip(aarFile,aarTemp); File classesJar=new File(aarTemp,"classes.jar"); File classesDex=new File(aarTemp,"classes.dex"); String absolutePath = classesDex.getAbsolutePath(); String absolutePath1 = classesJar.getAbsolutePath(); //dx --dex --output out.dex in.jar //dx --dex --output //D:\Downloads\android_space\DexDEApplication\proxy_tools\temp\classes.dex //D:\Downloads\android_space\DexDEApplication\proxy_tools\temp\classes.jar Process process=Runtime.getRuntime().exec("cmd /c dx --dex --output "+classesDex.getAbsolutePath() +" "+classesJar.getAbsolutePath()); process.waitFor(); if(process.exitValue()!=0){ throw new RuntimeException("dex error"); } ``` 2. 加密 apk 中的 dex 文件 ```java File apkFile=new File("app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk"); File apkTemp=new File("app/build/outputs/apk/debug/temp"); Zip.unZip(apkFile,apkTemp); //只要dex文件拿出来加密 File[] dexFiles=apkTemp.listFiles(new FilenameFilter() { @Override public boolean accept(File file, String s) { return s.endsWith(".dex"); } }); //AES加密了 AES.init(AES.DEFAULT_PWD); for (File dexFile : dexFiles) { byte[] bytes = Utils.getBytes(dexFile); byte[] encrypt = AES.encrypt(bytes); FileOutputStream fos=new FileOutputStream(new File(apkTemp, "secret-"+dexFile.getName())); fos.write(encrypt); fos.flush(); fos.close(); dexFile.delete(); } ``` 3. 把 dex 放入 apk 加压目录，重新压成 apk 文件 ```java File apkTemp=new File("app/build/outputs/apk/debug/temp"); File aarTemp=new File("proxy_tools/temp"); File classesDex=new File(aarTemp,"classes.dex"); classesDex.renameTo(new File(apkTemp,"classes.dex")); File unSignedApk=new File("app/build/outputs/apk/debug/app-unsigned.apk"); Zip.zip(apkTemp,unSignedApk); ``` **现在可以看下加密后的文件，和未加密的文件** 未加密 apk: ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/2/16b18dce19cea368?w=1547&h=789&f=gif&s=307772) 加密后的 apk (现在只能看见代理 Application ) ![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/6/2/16b18ddbef398ad5?w=1547&h=789&f=gif&s=367894) ### 打包 #### [对齐](https://developer.android.google.cn/studio/command-line/zipalign.html) ```java //apk整理对齐工具 未压缩的数据开头均相对于文件开头部分执行特定的字节对齐，减少应用运行内存。 zipalign -f 4 in.apk out.apk //比对 apk 是否对齐 zipalign -c -v 4 output.apk //最后提示 Verification succesful 说明对齐成功了 236829 res/mipmap-xxxhdpi-v4/ic_launcher.png (OK - compressed) 245810 res/mipmap-xxxhdpi-v4/ic_launcher_round.png (OK - compressed) 260956 resources.arsc (OK - compressed) 317875 secret-classes.dex (OK - compressed) 2306140 secret-classes2.dex (OK - compressed) 2477544 secret-classes3.dex (OK - compressed) Verification succesful ``` #### 签名打包 apksigner ```java //sdk\build-tools\24.0.3 以上，apk签名工具 apksigner sign --ks jks文件地址 --ks-key-alias 别名 --ks-pass pass:jsk密码 --key-pass pass:别名密码 --out out.apk in.apk ``` ## 总结 其实原理就是把主要代码通过命令 *dx* 生成 dex 文件，然后把加密后的 dex 合并在代理 class.dex 中。这样虽然还是能看见代理中的代码，但是主要代码已经没有暴露出来了，就已经实现了我们想要的效果。如果封装的好的话（JNI 中实现主要解密代码），基本上就哈也看不见了。ClassLoader 还是很重要的，热修复跟热加载都是这原理。学到这里 DEX 加解密已经学习完了，如果想看自己试一试可以参考我的代码 [代码传送阵]() **如何学习本项目:** ![](https://devyk.oss-cn-qingdao.aliyuncs.com/blog/20200321010522.gif)