引言
本片作為Android的逆向入門篇，只有先了解APK包的信息，才可以進一步來逆向它
APK打包
APK打包的內容主要有：應用模塊也。就是自己開發的用到的源代碼，資源文件，AIDL接口文件，就是還有依賴模塊即源代碼用到的第三方依賴庫如：AAR，罐子，所以文件。
從圖中可以看出主要分為以下幾步：
第一步：編譯，打包
目錄結構類似下面所示：
android-project/
├── AndroidManifest.xml
├── gen/
├── lib/
│ └── android-support-v4.jar
├── out/
├── res/
│ ├── drawable-xhdpi/
│ │ └── icon.png
│ ├── drawable-xxhdpi/
│ │ └── icon.png
│ ├── drawable-xxxhdpi/
│ │ └── icon.png
│ └── layout/
│ └── activity_main.xml
└── src/
└── cn/
└── androidblog/
└── testbuild/
└── MainActivity.java
流程
- 打包資源文件生成R.java，編譯AIDL生成的Java接口文件
- 將源代碼編譯成DEX（Dalvik Executable）文件（其中包括Android設備上運行的字節碼）。
- 將編譯後的文件打包成一個APK壓縮包
工具
aapt.exe / aapt2.exe：資源打包工具
javac.exe：將java轉成類
dx.jar：將類轉成dex文件
資源打包
AAPT
通過AAPT工具生成R.java和打包到壓縮包中的各種編譯好的XML文件，未編譯的文件，ARSC文件。
資源文件中值的文件夾中的文件生成了resource.arsc和R.java
aapt.exe p -M AndroidManifest.xml -S ./main/res -I android.jar -J ./ -F ./out.apk
- 電話號碼：打包
- -M：AndroidManifest.xml中文件路徑
- -S：RES目錄路徑
- -A：資產目錄路徑
- -I：的android.jar路徑，會用到的一些系統庫
- -J指定生成的R.java的輸出目錄
- -F具體指定apk文件的輸出
aapt2
編譯
從Android Studio 3.0開始，google默認開啟了aapt2作為資源編譯的編譯器，aapt2的出現，為資源的增量編譯提供了支持。當然使用過程中也會遇到一些問題，我們可以通過在gradle.properties中配置android.enableAapt2 = FALSE來關閉aapt2。
- 編譯整個目錄中的所有資源文件到一個壓縮包中，並且全部編譯成平面文件
aapt2.exe compile -o base.apk -dir E:\AndroidStudioProjects\TestJni\app\src\main\res
- 編譯單個文件，多個文件到指定目錄中
aapt2.exe compile -o E:\ E:\AndroidStudioProjects\TesttJni\app\src\main\res\mipmap-xxxhdpi\ic_launcher_round.png
鏈接
- -o：鏈接進指定壓縮包內
- -i：指定的android.jar路徑
- --manifest：指定的AndroidManifest.xml路徑
- --java：指定目錄生成R.java（包含包路徑，例如包名是com.test，則會生成到./com/test目錄下）
需要把所有的平面文件加載後面
aapt2.exe link -o .\out.apk -I .\Sdk\platforms\android-28\android.jar --manifest E:\AndroidStudioProjects\TestJni\app\src\main\AndroidManifest.xml .\values_styles.arsc.flat .\mipmap-hdpi_ic_launcher_round.png.flat --java ./
編譯AIDL文件
SDK \構建工具目錄下的aidl.exe工具
- -I指定import語句的搜索路徑，注意-I與目錄之間一定不要有空格
- -p指定系統類的import語句路徑，如果是要用到android.os.Bundle系統的類，一定要設置sdk的framework.aidl路徑
- -o生成java文件的目錄，注意-o與目錄之間一定不要有空格，而且這設置項一定要在aidl文件路徑之前設置
aidl -Iaidl -pD:/Android/Sdk/platforms/android-27/framework.aidl -obuild aidl/com/android/vending/billing/IInAppBillingService.aidl
編譯源代碼
toClass
javac的：JDK自帶工具
- -target：生成特定VM版本的類文件，也就是SDK版本
- -bootclasspath：表示編譯需要用到的系統庫
- -d：生成的類文件存放的目錄位置
最後將需要編譯的java的文件放在文件末尾
javac -target 1.8 -bootclasspath platforms\android-28\android.jar -d e:/ java\com\testjni\*.java
todex
SDK \構建工具下的LIB目錄下的dx.jar工具
- --dex：將類文件轉成DEX文件
- --output：指定生成DEX文件到具體位置
java -jar dx.jar --dex --ouput=.\classes.dex .\com\testjni\*.class
打包
由於apkbuilder工具被廢棄了，我們可以手動將文件放到aapt生成的apk文件中
第二步：簽名
使用簽名工具對打包好的壓縮包簽名後才可以被android系統安裝，簽名後的證書文件放在META-INF目錄下
公鑰證書（也稱為數字證書或身份證書）包含公鑰/私鑰對的公鑰，對apk的簽名也就是將公鑰附加在apk上，充當指紋的作用，用來將APK唯一關聯到開發者手上的私鑰上。
密鑰庫是一種包含一個或多個私鑰的二進制文件。我們先構建自己的密鑰庫
構建密鑰庫
- genkey：生成密鑰庫
- alias：密鑰庫別名
- keyalg：密鑰算法RSA
- validity：證書有效期40000天
- keystore：密鑰庫名稱
keytool -genkey -alias demo.keystore -keyalg RSA -validity 40000 -keystore demo.keystore
接著會讓輸入密鑰密碼，證書信息等，下面命令是查看自己這個密鑰庫中的詳細信息的命令
keytool -list -keystore demo.keystore -v
apksigner
- sign：簽署數字證書
- --ks：指定密鑰庫
java -jar apksigner.jar sign --ks demo.keystore demo.apk
jarsigner
jdk工具：jarsigner.exe
- keystore：指定密鑰庫文件置
- signedjar：簽名後文件存儲的位置
jarsigner.exe -verbose -keystore <密鑰庫> -signedjar <簽名後的apk名稱> <需要被簽名的apk文件> <密鑰庫的別名>
第三步 zipalign對齊
為了減少RAM的使用，目的確保所有未壓縮的數據在4字節邊界上對其，根據不同簽名工具，具體對齊時間不定
- apksigner簽名apk，在簽名之前進行對齊，否則會致使簽名無效
- jarsigner簽名apk，在簽名之後進行對齊
- 4：表示4字節對齊
zipalign.exe 4 base.apk aligned.apk
APK安裝
/system/app：系統自帶的應用程序，需要ROOT權限方可刪除
/data/app：用戶安裝應程序時，將apk文件複製到這裡
/vendor/app：設備商的應用程序
/data/app-private：受DRM保護(數字版權管理)的app
/data/data：應用存放數據的地方
/data/dalvik-cache：將apk中的dex文件安裝到這裡
系統安裝(放入就安裝)
- 將安裝包放入/system/app、/data/app、/data/app，/data/app-private目錄中即可實現自動安裝
- 如果刪除/system/app、/data/app、/data/app、/data/app-private目錄中的安裝包，即可實現應用刪除操作
- /system/app和/vendor/system下的應用需要ROOT權限方可刪除
安裝功能主要有systemServer的子類PackageManagerService來實現，如下面這裡會註冊一個觀察者mSystemInstallObserver，監聽/system/app內的應用安裝包情況，一旦有安裝包放入這個目錄，就會觸發事件來調用scanPackageLI方法進行apk的安裝操作。
上面這些app安裝目錄的監聽原理是大致相同的
// Collect ordinary system packages.
File systemAppDir = new File(Environment.getRootDirectory(), "app");
mSystemInstallObserver = new AppDirObserver(
systemAppDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, true, false);
mSystemInstallObserver.startWatching();
scanDirLI(systemAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM
| PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanMode, 0);
private final class AppDirObserver extends FileObserver {
....
if ((event&ADD_EVENTS) != 0) {
....
p = scanPackageLI(fullPath, flags,
SCAN_MONITOR | SCAN_NO_PATHS | SCAN_UPDATE_TIME,
System.currentTimeMillis(), UserHandle.ALL);
在scanPackageLI方法中，具體在這裡進行了安裝操作
//invoke installer to do the actual installation
int ret = mInstaller.install(pkgName, pkg.applicationInfo.uid,
pkg.applicationInfo.uid);
網絡下載安裝
從網絡上下載下來apk安裝包不管是手動點擊安裝還是應用檢測安裝，一般都會使用PackageManagerService的installPackage方法進行安裝，這個方法向內部查看幾層發現是調用了installPackageWithVerificationAndEncryption方法
/* Called when a downloaded package installation has been confirmed by the user */
public void installPackage(
final Uri packageURI, final IPackageInstallObserver observer, final int flags) {
installPackage(packageURI, observer, flags, null);
}
從截取的片段可以看到，這個方法出了實例化一個觀察者外，主要通過傳遞安裝參數給handle，下面我們看一下下handle的處理方法
public void installPackageWithVerificationAndEncryption(Uri packageURI,
IPackageInstallObserver observer, int flags, String installerPackageName,
VerificationParams verificationParams, ContainerEncryptionParams encryptionParams)
.......
observer.packageInstalled("", PackageManager.INSTALL_FAILED_USER_RESTRICTED);
.......
final Message msg = mHandler.obtainMessage(INIT_COPY);
msg.obj = new InstallParams(packageURI, observer, filteredFlags, installerPackageName,
verificationParams, encryptionParams, user);
mHandler.sendMessage(msg);
而處理message的hanle方法主要，將初始化安裝參數，並接著發送標識為MCS_BOUND的message，而在處理這個message的時候，調用了startCopy，接著調用handleReturnCode，最終installPackageL內部是installNewPackageLI->scanPackageLI，這樣回到了系統安裝應用的步驟了
void doHandleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case INIT_COPY: {
......
mPendingInstalls.add(idx, params);
// Already bound to the service. Just make
// sure we trigger off processing the first request.
if (idx == 0) {
mHandler.sendEmptyMessage(MCS_BOUND);
}
case MCS_BOUND: {
.......
} else if (mPendingInstalls.size() > 0) {
HandlerParams params = mPendingInstalls.get(0);
if (params != null) {
if (params.startCopy()) {
private void installPackageLI(InstallArgs args,
boolean newInstall, PackageInstalledInfo res) {
.............
final PackageParser.Package pkg = pp.parsePackage(tmpPackageFile,
null, mMetrics, parseFlags);
adb安裝
通過adb命令安裝APK安裝包，主要分為兩步：
- adb push xxx.apk /data/local/tmp，先將apk文件傳送到設備臨時目錄下
- pm install /data/local/tmp/xxx.apk
這裡用到了pm類的runinstall方法，內部調用了installPackageWithVerification，通過下面這個跨進程接口調用了安裝包服務來執行安裝操作，也就回到了網絡下載後的安裝執行流程中
mPm = IPackageManager 。存根。asInterface （的ServiceManager 。的getService （“包” ））;
小結
【1】打包過程中，需要先把資源，AIDL文件轉成java的文件，然後同所有的java源碼一起打包成的.class再到DEX
參考
【1】谷歌官方打包流程：https：//developer.android.com/studio/build？hl = zh-cn
【2】apktool網官https://ibotpeaches.github.io/Apktool/
【3】APK過程安裝原理及詳解https://blog.csdn.net/hdhd588/article/details/6739281
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