在现代互联网的时代，移动应用已经成为人们生活中不可或缺的一部分。而在日常使用中，我们难免会遇到一些需要逆向分析的情况，例如：恶意软件分析，安全性评估，漏洞扫描等等。本文将从多个方面，介绍 Android 应用程序的逆向分析方法，揭秘APP核心代码运作机制。
一、应用程序反编译技术
应用程序反编译，即将已编译的程序文件转化为人类可读的形式。通常使用的工具有Apktool、dex2jar、JD-GUI等。这里我们以 JD-GUI 工具为例，讲解一下相应的使用方法。
首先，需要下载 JD-GUI 工具，并安装好相应的环境。然后，打开工具并选择我们要分析的 APK 文件，如下图所示：
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 {
/**
* 解压文件到指定目录
*
* @param filePath 待解压的zip文件路径，例如 “c:\\test.zip” 格式的路径
* @param targetPath 目标路径，例如 “d:\\temp\\” 的格式
* @throws IOException
*/
public static void unZipFile(String filePath, String targetPath) throws IOException {
//创建解压目标目录
File target = new File(targetPath);
if (!target.exists()) {
target.mkdirs();
}
//创建压缩文件对象
File zipFile = new File(filePath);
//创建压缩文件读入流
FileInputStream zipInput = new FileInputStream(zipFile);
//创建ZIP文件对象
ZipInputStream zip = new ZipInputStream(zipInput);
//循环读取压缩包内文件
ZipEntry entry = null;
while ((entry = zip.getNextEntry()) != null) {
String fileName = entry.getName();
File targetFile = new File(target.getAbsolutePath() + File.separator + fileName);
if (entry.isDirectory()) {//目录文件
targetFile.mkdirs();
} else {//非目录文件
//创建目标文件
targetFile.createNewFile();
//创建目标文件输出流
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();
}
此代码演示了如何将一个压缩文件解压到指定的目录中。首先创建解压目标目录，然后创建压缩文件对象和压缩文件读取流。接着，循环读取压缩包内的文件，如果是目录文件，则创建对应的目录，否则创建对应的文件，并使用文件输出流将其写入到目标路径中。
二、代码混淆技术
程序代码混淆，也称为代码加固，指的是为了减少程序被分析的难度，而对代码进行某些加密修改处理。代码混淆可以有效的防止反编译、脱壳等操作。
下面代码中就演示了一个mapper.xml文件混淆的样例：
三、Hook技术
Hook技术是一种常用的Android逆向分析技术，通过在程序运行时，利用Java的反射机制替换原有的方法，来控制程序的运行流程。Hook技术不仅可以改变程序的运行行为，还可以窃取程序的数据和密码等敏感信息。下面是一个使用 Hook 技术的Java代码示例：
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();
}
}
}
上述代码中的 hookSystemService 方法，可以用来替换系统服务的实现，只需传入一个服务名和替换服务的具体实现即可。HookManager 在系统启动时初始化，启动一个后台线程来加密敏感信息，并通过 hookSystemService 替换系统服务以达到数据加密的目的。
四、总结
本文分别介绍了应用程序反编译技术、代码混淆技术、Hook技术等多个方面，希望读者可以从多个角度了解Android逆向分析的相关内容。在逆向分析的过程中，需要充分了解Android系统的核心代码运作机制，掌握相关的基础知识。此外，还需要熟练掌握一些常用的逆向分析工具，例如JD-GUI、Apktool、dex2jar等，才能够快速有效的解决问题。
