Android开发之 混淆加固和反编译

而今眼目下的新社会，让我没了安全感！！为什么这么说呢？p2p跑路，银行卡被盗刷、个人信息泄露等不胜枚举，就拿银行卡说事吧，造成银行卡信息泄露的主要有取款时泄露（针孔摄像）和各大商场超市刷卡、保险办信用卡等方式，其中与我们切身相关的是android app开发的安全问题，被木马入侵盗取个人信息，破解缓存读取相关资料，或者反编译apk，修改支付相关先做一个异步通知，post用户银行卡相关个人信息，重新打包上线，黑客入侵android系统漏洞那就不说了多了去了，黑帽大会就有一例，如有兴趣了解自行检索。

我们作为开发者，面临这种情况我们该如何做呢，首先必须做好安全工作混淆、签名、加固，这样既可以保证用户的权益还可以保护我们的劳动成果，反编译技术也是我们的必需品，好处谁用谁知道！

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通过官方文档了解到，ProGuard是一款免费的Java类文件压缩器、优化器和混淆器。它能发现并删除无用类、字段（field）、方法和属性值（attribute）。它也能优化字节码并删除无用的指令。最后，它使用简单无意义的名字（abcd..）来重命名你的类名、字段名和方法名。经过以上操作的jar、apk文件会变得更小，并很难进行逆向工程。而如果想要你的代码混淆成功，（as）你首先需要开启混淆的阀门minifyEnabled true，gradle配置如下

android {    
  buildTypes {   
       release {  
                  minifyEnabled true 
                  proguardFiles getDefaultProguardFile(‘proguard-android.txt'),'proguard-rules.pro'   
                } 
            }    
      ...
    }

proguardFiles配置的是混淆规则文件，默认支持上面两个配置文件，然而我们在项目里面能看到默认的规则配置文件proguard-rules.pro,但是proguard-android.txt文件在哪里呢？需要进入这里

不难发现配置文件还有一个proguard-android-optimize.txt文件，不错这也是一个混淆规则配置文件，相比较于其他的混淆规则配置文件，这个混淆配置效果更好，打个比方：有new.apk体积大小10m,用了proguard-rules.pro混淆配置后体积6m，而用了proguard-android-optimize.txt混淆配置，体积变成了2m！！你没听错，没听错，没听错，就是这么神奇，再也不用担心apk体积了。

android studio支持多渠道打包，对应会生成多个渠道对应的apk文件，而不同的渠道可以不添加或者添加1个或多个混淆规则，如下图

android {
    ...
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled true
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'),
                   'proguard-rules.pro'
        }
    }
    productFlavors {
        flavor1 {
        }
        flavor2 {
            proguardFile 'flavor2-rules.pro'
        }
    }
}

至于这些规则具体怎么定义稍后再来说，通过签名打包apk，生成的apk文件在module的build文件下面，然而这里面却内藏玄机，下面是效果图

由于我打开了混淆规则阀门配置，在签名apk后生成mapping目录，下面有了这么四个文件，具体这四个文件作用何在呢，且看官方文档解释

• dump.txt // 介绍了所有的class文件的内部结构。

• mapping.txt // 提供原文件和混淆后的类文件的类名、方法、和变量名字

• seeds.txt // 列出不混淆的类和成员

• usage.txt //列出的代码是从apk文件删除。(删除无用的方法和空格)

在某些情况下，混淆配置如果只有用到到删除所有未使用代码，默认的混淆器配置文件’proguard-rules.pro’是足够的。然而，很多情况下是很难分析正确，它可能用到你的应用程序需要删除代码。一下情况时：

• 当你的应用程序需要调用jni的方法

• 当你的应用程序处理代码在运行时（如反射orintrospection）

• 应用程序的唯一类AndroidManifest.xml

以上这种情况，我们需添加混淆规则-keep 以保证指定类不被混淆

-keep public class ClassName

由于每一次的签名打包发布，mapping.txt文件都会被覆盖，所以在我们发布版本后注意copy保存文件，以便于出现了bug需要跟踪mapping文件，然而mapping.txt文件内容是很杂乱的，要怎么跟踪分析它呢？这时候需要用到（window）retract.bat文件了

跟踪工具语法：

retrace.bat|retrace.sh [-verbose] mapping.txt []

这语法太抽象了，实在难以琢磨，于是乎我在一个demo里面故意制造一异常setContentView (return 0;)打包签名后手机端运行，抛出exception如下：

上图可见简单的类名混淆是成功的，我们把这个日志复制到创建的obfuscated_trace.txt堆栈跟踪文件，再到命令行切换到retrace.bat文件目录下，执行上面的语法，进行堆栈跟踪分析，实例如下

官网提到的资源的合并删除等可以减小apk大小，这不是本篇的重点略过了，下面再来看看混淆规则的具体定义。

① 指定包下面的类不参与混淆

-keep class com.idea.ui.adapter.** { *; }

② 指定的类的子类不参与混淆

-keep public class * extends android.app.Fragment

③ 指定代码的压缩级别

 -optimizationpasses 5

④ 包名不混合大小写

-dontusemixedcaseclassnames 

⑤ 忽略非公共的库类

-dontskipnonpubliclibraryclasses 

⑥ 优化 不优化输入的类文件

-dontoptimize 

⑦ 预校验

-dontpreverify 

⑧ 混淆时是否记录日志

-verbose 

⑨保护注解

-keepattributes *Annotation*

基本的混淆规则用法，如果还需要了解更多可以参考系统自带的proguard-android.txt文件中的混淆规则实例，在开发中会用到一些第三方开源库，和第三方的平台，混淆报错需要对应各自的库、文档，添加相应的混淆规则，例如Gson

#如果用用到Gson解析包的，直接添加下面这几行就能成功混淆，不然会报错。
#gson
#-libraryjars libs/gson-2.2.2.jar
-keepattributes Signature
# Gson specific classes
-keep class sun.misc.Unsafe { *; }
# Application classes that will be serialized/deserialized over Gson
-keep class com.google.gson.examples.android.model.** { *; }

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反编译上例用到的apk，对比查看混淆的效果，首先我们需要反编译工具

切换到命令行到指定的apktool目录下运行命令

apktool.bat d -f  ***.apk  fileName

效果如下

反编译后可以发现文件名已然改变，如果你想将反编译完的文件重新打包成apk，执行命令

apktool.bat b fileName（用于存放编译出来的apk文件夹）

*下面再来反编译java源码，将要反编译的APK后缀名改为.zip，双击打开得到其中的classes.dex（可能存在多个.dex文件）文件，classes.dex放到之前解压出来的工具dex2jar-0.0.9.15 文件夹内，接着
在命令行下切换到到dex2jar-0.0.9.15 目录，输入dex2jar.bat classes.dex，效果如下：*

生成jar

再把生成的jar通过下载好的反编译工具jd-gui.exe打开如下

至于apk加固原理分析（dex文件加密后生成新的dex），表示个人技术有限，只用过第三发加固如爱加密、百度等，实现原理可以参考这篇文章http://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/48415225，个人认为并不是每个app都需要混淆加固，就商业项目而言，不涉及用户安全隐私的可以不用混淆加固

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参考资料

http://blog.csdn.net/leeo1010/article/details/49903759
http://blog.csdn.net/bjstyle/article/details/47001277