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【Android 安全】DEX 加密 ( Java 工具开发 | 加密解密算法 API | 编译代理 Application 依赖库 | 解压依赖库 aar 文件 )

AndroidJAVA文件代理算法工具安全依赖
2023-09-14 09:07:31 时间

文章目录



参考博客 :


在 【Android 安全】DEX 加密 ( 支持多 DEX 的 Android 工程结构 ) 博客中介绍了 DEX 加密工程的基本结构 ,

app 是主应用 , 其 Module 类型是 “Phone & Tablet Module” ,

multiple-dex-core 是 Android 依赖库 , 其作用是解密并加载多 DEX 文件 , 其 Module 类型是 “Android Library” ,

multiple-dex-tools 是 Java 依赖库 , 其类型是 “Java or Kotlin Library” , 其作用是用于生成主 DEX ( 主 DEX 的作用就是用于解密与加载多 DEX ) , 并且还要为修改后的 APK 进行签名 ;


在 【Android 安全】DEX 加密 ( 代理 Application 开发 | multiple-dex-core 依赖库开发 | 配置元数据 | 获取 apk 文件并准备相关目录 ) 博客中讲解了 multiple-dex-core 依赖库开发 , 每次启动都要解密与加载 dex 文件 , 在该博客中讲解到了 获取 apk 文件 , 并准备解压目录 ;

在 【Android 安全】DEX 加密 ( 代理 Application 开发 | 解压 apk 文件 | 判定是否是第一次启动 | 递归删除文件操作 | 解压 Zip 文件操作 ) 博客中讲解了 apk 文件解压操作 ;

在 【Android 安全】DEX 加密 ( 代理 Application 开发 | 加载 dex 文件 | 反射获取系统的 Element[] dexElements )博客中讲解了 dex 文件加载第一阶段 , 获取系统中的 Element[] dexElements ;

在 【Android 安全】DEX 加密 ( 代理 Application 开发 | 加载 dex 文件 | 使用反射获取方法创建本应用的 dexElements | 各版本创建 dex 数组源码对比 ) 博客中讲解了讲解 dex 文件加载操作 第二阶段 , 创建本应用的 dex 文件数组 Element[] dexElements ;

在 【Android 安全】DEX 加密 ( 代理 Application 开发 | 加载 dex 文件 | 将系统的 dexElements 与 应用的 dexElements 合并 | 替换操作 ) 博客中讲解了剩余的两个操作 :

  • 将 系统加载的 Element[] dexElements 数组 与 我们 自己的 Element[] dexElements 数组 进行合并操作 ;
  • 替换 ClassLoader 加载过程中的 Element[] dexElements 数组 ( 封装在 DexPathList 中 )

本博客中介绍 加密解密算法 API , 编译代理 Application 依赖库 , 解压依赖库 aar 文件 ;





一、加密解密算法 API


先写一个加密解密算法 , 该算法用于 dex 文件的 加密 / 解密 操作 ;


初始化 加密 / 解密 算法 : 根据算法类型 , 初始化 加密 / 解密 算法 ;

    /**
     * 加密解密算法类型
     */
    val algorithm = "AES/ECB/PKCS5Padding"

    // 初始化加密算法
    encryptCipher = Cipher.getInstance(algorithm)

设置密钥 : 获取密钥的 Byte 数组类型 , 并创建 AES 密钥 ;

        // 将密钥字符串转为字节数组
        var keyByte = pwd.toByteArray()
        // 创建密钥
        val key = SecretKeySpec(keyByte, "AES")

设置算法类型及密钥 : 加密算法 , 传入 Cipher.ENCRYPT_MODE 参数 , 解密算法 , 传入 Cipher.DECRYPT_MODE 参数 ;

        // 设置算法类型, 及密钥
        encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        // 设置算法类型, 及密钥
        decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);

完整代码示例 :

class AES {

    /**
     * 加密密钥, 16 字节
     */
    val DEFAULT_PWD = "kimhslmultiplede"

    /**
     * 加密解密算法类型
     */
    val algorithm = "AES/ECB/PKCS5Padding"

    /**
     * 加密算法, 目前本应用中只需要加密, 不需要解密
     */
    lateinit var encryptCipher: Cipher;

    /**
     * 解密算法
     */
    lateinit var decryptCipher: Cipher;

    @ExperimentalStdlibApi
    constructor(pwd: String){
        // 初始化加密算法
        encryptCipher = Cipher.getInstance(algorithm)
        // 初始化解密算法
        decryptCipher = Cipher.getInstance(algorithm)

        // 将密钥字符串转为字节数组
        var keyByte = pwd.toByteArray()
        // 创建密钥
        val key = SecretKeySpec(keyByte, "AES")

        // 初始化加密算法
        encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        // 初始化解密算法
        decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
    }

    /**
     * 加密操作
     */
    fun encrypt(contet : ByteArray) : ByteArray{
        var result : ByteArray = encryptCipher.doFinal(contet)
        return  result
    }

    /**
     * 解密操作
     */
    fun decrypt(contet : ByteArray) : ByteArray{
        var result : ByteArray = decryptCipher.doFinal(contet)
        return  result
    }

}




二、编译代理 Application 依赖库


生成 dex 文件 , 该 dex 文件中只包含解密 其它 dex 的功能

编译配置 : 在 菜单栏 / File / Setting / Build, Execution, Deployment / Compiler 设置界面中 ,

勾选 Compile independent modules in parallel (may require larger ) 选项 ;

在这里插入图片描述


编译工程 : 编译工程时会生成 Android 依赖库的 aar 文件 , 生成目录是 module/build/outputs/aar/ 目录下

在这里插入图片描述


获取 multiple-dex-core-debug.aar 文件的另外一种方法 : 运行 Gradle 任务中的 Tasks/other/assembleDebug 任务 , 即可生成 multiple-dex-core-debug.aar 文件 ;

在这里插入图片描述


解压获取文件 ( 仅做参考 ) : 将

D:\002_Project\002_Android_Learn\DexEncryption\multiple-dex-core\build\outputs\aar

路径下的 multiple-dex-core-debug.aar 文件后缀修改为 .zip

解压上述文件 , 拿到 classes.jar 文件即可 ;

在这里插入图片描述

该 classes.jar 就是 multiple-dex-core 的 Android 依赖库中的 ProxyApplication.kt Kotlin 文件 编译出的 jar 包 ;

上述 解压文件仅做 参考 , 实际使用时 , 在程序中使用代码解压 ;





三、解压代理 Application 依赖库 aar 文件


获取 multiple-dex-core-debug.aar 文件对象

    // 获取 multiple-dex-core-debug.aar 文件对象
    var aarFile = File("multiple-dex-core/build/outputs/aar/multiple-dex-core-debug.aar")

解压上述 multiple-dex-core-debug.aar 文件到 aarUnzip 目录中 , 先创建解压目录 ;

    // 解压上述 multiple-dex-core-debug.aar 文件到 aarUnzip 目录中
    // 创建解压目录
    var aarUnzip = File("multiple-dex-tools/aarUnzip")

正式解压 , unZipAar 方法在下面完整代码中 ;

    // 解压操作
    unZipAar(aarFile, aarUnzip)

拿到 multiple-dex-core-debug.aar 中解压出来的 classes.jar 文件

    // 拿到 multiple-dex-core-debug.aar 中解压出来的 classes.jar 文件
    var classesJarFile = File(aarUnzip, "classes.jar")

完整代码示例 :

fun main() {
    /*
        1 . 生成 dex 文件 , 该 dex 文件中只包含解密 其它 dex 的功能

        编译工程
        会生成 Android 依赖库的 aar 文件
        生成目录是 module/build/outputs/aar/ 目录下

        前提是需要在 菜单栏 / File / Setting / Build, Execution, Deployment / Compiler
        设置界面中 , 勾选 Compile independent modules in parallel (may require larger )

        将 D:\002_Project\002_Android_Learn\DexEncryption\multiple-dex-core\build\outputs\aar
        路径下的 multiple-dex-core-debug.aar 文件后缀修改为 .zip
        解压上述文件
        拿到 classes.jar 文件即可 ;
     */

    // 获取 multiple-dex-core-debug.aar 文件对象
    var aarFile = File("multiple-dex-core/build/outputs/aar/multiple-dex-core-debug.aar")

    // 解压上述 multiple-dex-core-debug.aar 文件到 aarUnzip 目录中
    // 创建解压目录
    var aarUnzip = File("multiple-dex-tools/aarUnzip")
    // 解压操作
    unZipAar(aarFile, aarUnzip)

    // 拿到 multiple-dex-core-debug.aar 中解压出来的 classes.jar 文件
    var classesJarFile = File(aarUnzip, "classes.jar")
}

/**
 * 删除文件, 如果有目录, 则递归删除
 */
private fun deleteFile(file: File) {
    if (file.isDirectory) {
        val files = file.listFiles()
        for (f in 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
 */
fun unZipAar(zip: File, dir: File) {
    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
        val zipFile = ZipFile(zip)
        // 获取 zip 压缩包中每一个文件条目
        val entries = zipFile.entries()
        // 遍历压缩包中的文件
        while (entries.hasMoreElements()) {
            val zipEntry = entries.nextElement()
            // zip 压缩包中的文件名称 或 目录名称
            val name = zipEntry.name
            // 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 == "META-INF/CERT.RSA" || name == "META-INF/CERT.SF" || (name
                        == "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) {
                val file = File(dir, name)
                // 创建目录
                if (!file.parentFile.exists()) {
                    file.parentFile.mkdirs()
                }
                // 向刚才创建的目录中写出文件
                val fileOutputStream = FileOutputStream(file)
                val inputStream = zipFile.getInputStream(zipEntry)
                val buffer = ByteArray(1024)
                var len: Int
                while (inputStream.read(buffer).also { len = it } != -1) {
                    fileOutputStream.write(buffer, 0, len)
                }
                inputStream.close()
                fileOutputStream.close()
            }
        }

        // 关闭 zip 文件
        zipFile.close()
    } catch (e: Exception) {
        e.printStackTrace()
    }
}

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