安卓逆向-豆瓣app签名算法分析与解密（下）

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完整工程上传到了GitHub上，仅限于研究使用，欢迎star，如不能运行请看注意事项

项目地址：https://github.com/bestyize/DoubanAPI

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1、反汇编豆瓣APP

我们用强大的jadx来反汇编豆瓣app

选择文件-打开。然后找到豆瓣app的安装包后打开。

2、定位签名计算位置

点击搜索图标，我们搜索一下在上一节找的_sig是在哪里组装的

双击进去，可以看到一个叫做ApiSignatureHelper.a的方法获得了_sig的值

Pair<String, String> a2 = ApiSignatureHelper.a(request);

再点进去看看，可以看到这个类的实现非常简单,Pair是安卓里面的一个只有两个值的数据结构，ApiSignatureHelper.a的作用就是计算_sig的值。

public class ApiSignatureHelper {
     
    static Pair<String, String> a(Request request) {
     
        if (request == null) {
     
            return null;
        }
        String header = request.header(com.douban.push.internal.api.Request.HEADER_AUTHORIZATION);
        if (!TextUtils.isEmpty(header)) {
     
            header = header.substring(7);
        }
        return a(request.url().toString(), request.method(), header);
    }

    public static Pair<String, String> a(String str, String str2, String str3) {
     
        String decode;
        if (TextUtils.isEmpty(str)) {
     
            return null;
        }
        String str4 = FrodoApi.a().e.b;
        if (TextUtils.isEmpty(str4)) {
     
            return null;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(str2);
        String encodedPath = HttpUrl.parse(str).encodedPath();
        if (encodedPath == null || (decode = Uri.decode(encodedPath)) == null) {
     
            return null;
        }
        if (decode.endsWith("/")) {
     
            decode = decode.substring(0, decode.length() - 1);
        }
        sb.append(StringPool.AMPERSAND);
        sb.append(Uri.encode(decode));
        if (!TextUtils.isEmpty(str3)) {
     
            sb.append(StringPool.AMPERSAND);
            sb.append(str3);
        }
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis() / 1000;
        sb.append(StringPool.AMPERSAND);
        sb.append(currentTimeMillis);
        return new Pair<>(HMACHash1.a(str4, sb.toString()), String.valueOf(currentTimeMillis));
    }
}

看完代码后我们可以知道，最后是使用了HMAC Hash算法，把str4作为key，把sb.toString()作为加密内容进行的加密。

public class HMACHash1 {
     
    public static final String a(String str, String str2) {
     
        try {
     
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(str.getBytes(), LiveHelper.HMAC_SHA1);
            Mac instance = Mac.getInstance(LiveHelper.HMAC_SHA1);
            instance.init(secretKeySpec);
            return Base64.encodeToString(instance.doFinal(str2.getBytes()), 2);
        } catch (Exception e) {
     
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

但是由于HMAC Hash是一个不可逆的加密算法，我们是不能根据_sig来反推加密密钥的。

所以我们能做的就是直接获取这个加密密钥。

我们追一下str4的来源：

String str4 = FrodoApi.a().e.b;

可以清晰地看到，这个值是ZenoConfig在构造函数初始化时候传入的，是第三个参数。
我们再追究下哪里调用了这个构造函数。

可以看到，这个值是从这里来的

String d2 = FrodoUtils.d();

我们再追踪一下

在这里，我们终于到了计算值密钥的位置。

    @SuppressLint({
     "PackageManagerGetSignatures"})
    public static void a(boolean z) {
     
        if (TextUtils.isEmpty(b)) {
     
            b = "74CwfJd4+7LYgFhXi1cx0IQC35UQqYVFycCE+EVyw1E=";
        }
        if (TextUtils.isEmpty(c)) {
     
            c = "bHUvfbiVZUmm2sQRKwiAcw==";
        }
        if (z) {
     
            try {
     
                String encodeToString = Base64.encodeToString(AppContext.a().getPackageManager().getPackageInfo(AppContext.a().getPackageName(), 64).signatures[0].toByteArray(), 0);
                b = AES.a(b, encodeToString);
                c = AES.a(c, encodeToString);
            } catch (PackageManager.NameNotFoundException e2) {
     
                e2.printStackTrace();
            }
        }
    }

在这段代码中，将c作为密文

c = "bHUvfbiVZUmm2sQRKwiAcw=="

将apk签名作为密钥，经过AES加密得到最终的加密密钥，作为前面提到的HMAC Hash算法中的加密密钥。

 String encodeToString = Base64.encodeToString(AppContext.a().getPackageManager().getPackageInfo(AppContext.a().getPackageName(), 64).signatures[0].toByteArray(), 0);

3、获取豆瓣APP的签名

在上一节中，我们定位到了计算HMAC Hash算法密钥的位置，这个位置是由AES加密获取到一个结果，作为HMAC Hash算法密钥的，但是AES加密的文本我们可以直接找到，就是

bHUvfbiVZUmm2sQRKwiAcw==

但我们还不知道AES加密密钥是什么。熟悉安卓开发的人应该知道，这句话是用来获取当前应用的签名的，这是安卓的一种防篡改的安全机制。只要我们修改了包，签名就会变化，所以，我们不能直接修改豆瓣APP的安装包。

AppContext.a().getPackageManager().getPackageInfo(AppContext.a().getPackageName(), 64).signatures[0].toByteArray()

不过，其他应用也可以获取已安装应用的签名信息，只需要把对应app的包名填入即可。

Application application=(Application)getApplicationContext();
PackageInfo packageInfo=application.getPackageManager().getPackageInfo("com.douban.frodo",PackageManager.GET_SIGNATURES);
            String sign=Base64.encodeToString(packageInfo.signatures[0].toByteArray(),0);

这样我们就获取到了我们需要的字串

    public final static String SIGN="MIICUjCCAbsCBEty1MMwDQYJKoZIhvcNAQEEBQAwcDELMAkGA1UEBhMCemgxEDAOBgNVBAgTB0Jl\n" +
            "aWppbmcxEDAOBgNVBAcTB0JlaWppbmcxEzARBgNVBAoTCkRvdWJhbiBJbmMxFDASBgNVBAsTC0Rv\n" +
            "dWJhbiBJbmMuMRIwEAYDVQQDEwlCZWFyIFR1bmcwHhcNMTAwMjEwMTU0NjExWhcNMzcwNjI3MTU0\n" +
            "NjExWjBwMQswCQYDVQQGEwJ6aDEQMA4GA1UECBMHQmVpamluZzEQMA4GA1UEBxMHQmVpamluZzET\n" +
            "MBEGA1UEChMKRG91YmFuIEluYzEUMBIGA1UECxMLRG91YmFuIEluYy4xEjAQBgNVBAMTCUJlYXIg\n" +
            "VHVuZzCBnzANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOBjQAwgYkCgYEAg622fxLuwQtC8KLYp5gHk0OmfrFiIisz\n" +
            "kzPLBhKPZDHjYS1URhQpzf00T8qg2oEwJPPELjN2Q7YOoax8UINXLhMgFQkyAvMfjdEOSfoKH93p\n" +
            "v2d4n/IjQc/TaDKu6yb53DOq76HTUYLcfLKOXaGwGjAp3QqTqP9LnjJjGZCdSvMCAwEAATANBgkq\n" +
            "hkiG9w0BAQQFAAOBgQA3MovcB3Hv4bai7OYHU+gZcGQ/8sOLAXGD/roWPX3gm9tyERpGztveH35p\n" +
            "aI3BrUWg2Vir0DRjbR48b2HxQidQTVIH/HOJHV0jgYNDviD18/cBwKuLiBvdzc2Fte+zT0nnHXMy\n" +
            "E6tVeW3UdHC1UvzyB7Qcxiu4sBiEO1koToQTWw==\n";

不过，这个加密密钥其实是固定的，我们直接把jadx反编译后的代码，移植到这里，计算出这个加密密钥，以后就不需要再重复计算了，最后，我们得到的结果是

bf7dddc7c9cfe6f7

这就是HMAC Hash算法需要的加密密钥

4、HMAC Hash加密逻辑分析

在得到HAMC Hash的加密密钥之后，我们再看一下，被HMAC Hash算法加密的字符串是怎么得到的。

    //str：API的地址，不包括后面参数，举例：str="https://frodo.douban.com/api/v2/elessar/subject/27260217/photos"
    //str2:请求方法，这里是GET,举例：str2="GET"
    //str3: str3=null;
    public static Pair<String, String> a(String str, String str2, String str3) {
     
        String decode;
        if (TextUtils.isEmpty(str)) {
     
            return null;
        }
        String str4 = FrodoApi.a().e.b;//HMAC Hash密钥，在前面我们得到的结果是：bf7dddc7c9cfe6f7
        if (TextUtils.isEmpty(str4)) {
     
            return null;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(str2);
        String encodedPath = HttpUrl.parse(str).encodedPath();
        if (encodedPath == null || (decode = Uri.decode(encodedPath)) == null) {
     
            return null;
        }
        if (decode.endsWith("/")) {
     
            decode = decode.substring(0, decode.length() - 1);
        }
        sb.append(StringPool.AMPERSAND);
        sb.append(Uri.encode(decode));
        if (!TextUtils.isEmpty(str3)) {
     
            sb.append(StringPool.AMPERSAND);
            sb.append(str3);
        }
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis() / 1000;//当前时间，取秒，也被当作被加密的内容了
        sb.append(StringPool.AMPERSAND);
        sb.append(currentTimeMillis);
        return new Pair<>(HMACHash1.a(str4, sb.toString()), String.valueOf(currentTimeMillis));
    }

至此，豆瓣的加密算法分析完成，接下来就是实现它

5、代码实现

在上面分析的代码中，有一些是安卓特有的API，但是为了让程序能run everywhere,我对其中的一些数据结构做了替换，对一些API进行了移植（感谢安卓是开源的）

由于数据结构Pair仅仅是Android中的一个类，所以，为了在别的地方用Java的地方也能用，我们可以移植，也可以用hashMap代替

public class SignatureHelper {
     
    private static final char[] HEX_DIGITS = "0123456789ABCDEF".toCharArray();
    private static final String DEFAULT_ENCODING = "UTF-8";
    public static final String AMPERSAND = "&";
    private final static int NOT_FOUND = -1;
//    public final static String SIGN="MIICUjCCAbsCBEty1MMwDQYJKoZIhvcNAQEEBQAwcDELMAkGA1UEBhMCemgxEDAOBgNVBAgTB0Jl\n" +
//            "aWppbmcxEDAOBgNVBAcTB0JlaWppbmcxEzARBgNVBAoTCkRvdWJhbiBJbmMxFDASBgNVBAsTC0Rv\n" +
//            "dWJhbiBJbmMuMRIwEAYDVQQDEwlCZWFyIFR1bmcwHhcNMTAwMjEwMTU0NjExWhcNMzcwNjI3MTU0\n" +
//            "NjExWjBwMQswCQYDVQQGEwJ6aDEQMA4GA1UECBMHQmVpamluZzEQMA4GA1UEBxMHQmVpamluZzET\n" +
//            "MBEGA1UEChMKRG91YmFuIEluYzEUMBIGA1UECxMLRG91YmFuIEluYy4xEjAQBgNVBAMTCUJlYXIg\n" +
//            "VHVuZzCBnzANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOBjQAwgYkCgYEAg622fxLuwQtC8KLYp5gHk0OmfrFiIisz\n" +
//            "kzPLBhKPZDHjYS1URhQpzf00T8qg2oEwJPPELjN2Q7YOoax8UINXLhMgFQkyAvMfjdEOSfoKH93p\n" +
//            "v2d4n/IjQc/TaDKu6yb53DOq76HTUYLcfLKOXaGwGjAp3QqTqP9LnjJjGZCdSvMCAwEAATANBgkq\n" +
//            "hkiG9w0BAQQFAAOBgQA3MovcB3Hv4bai7OYHU+gZcGQ/8sOLAXGD/roWPX3gm9tyERpGztveH35p\n" +
//            "aI3BrUWg2Vir0DRjbR48b2HxQidQTVIH/HOJHV0jgYNDviD18/cBwKuLiBvdzc2Fte+zT0nnHXMy\n" +
//            "E6tVeW3UdHC1UvzyB7Qcxiu4sBiEO1koToQTWw==\n";

    public static Map<String, String> getVerifyMap(String str, String str2, String str3) {
     
        Map<String, String> map=new HashMap<>();
        String decode;
        if (TextUtils.isEmpty(str)) {
     
            return null;
        }
        String str4 = "bf7dddc7c9cfe6f7";
        if (TextUtils.isEmpty(str4)) {
     
            return null;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(str2);
        String encodedPath = encodedPath(str);
        System.out.println(encodedPath);
        if (encodedPath == null || (decode = encodedPath) == null) {
     
            return null;
        }
        if (decode.endsWith("/")) {
     
            decode = decode.substring(0, decode.length() - 1);
        }
        sb.append(AMPERSAND);
        sb.append(uriEncode(decode,null));
        if (!TextUtils.isEmpty(str3)) {
     
            sb.append(AMPERSAND);
            sb.append(str3);
        }
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis() / 1000;
        sb.append(AMPERSAND);
        sb.append(currentTimeMillis);
        try {
     
            map.put("_sig", URLEncoder.encode(HMACHash1.a(str4, sb.toString()),"utf-8"));
        } catch (Exception e) {
     
            e.printStackTrace();
        }
        map.put("_ts",String.valueOf(currentTimeMillis));
        return map;
    }

    public static String uriEncode(String s, String allow) {
     
        if (s == null) {
     
            return null;
        }
        StringBuilder encoded = null;

        int oldLength = s.length();
        int current = 0;
        while (current < oldLength) {
     
            int nextToEncode = current;
            while (nextToEncode < oldLength
                    && isAllowed(s.charAt(nextToEncode), allow)) {
     
                nextToEncode++;
            }
            if (nextToEncode == oldLength) {
     
                if (current == 0) {
     
                    // We didn't need to encode anything!
                    return s;
                } else {
     
                    // Presumably, we've already done some encoding.
                    encoded.append(s, current, oldLength);
                    return encoded.toString();
                }
            }

            if (encoded == null) {
     
                encoded = new StringBuilder();
            }

            if (nextToEncode > current) {
     
                // Append allowed characters leading up to this point.
                encoded.append(s, current, nextToEncode);
            } else {
     
                // assert nextToEncode == current
            }

            current = nextToEncode;
            int nextAllowed = current + 1;
            while (nextAllowed < oldLength
                    && !isAllowed(s.charAt(nextAllowed), allow)) {
     
                nextAllowed++;
            }
            String toEncode = s.substring(current, nextAllowed);
            try {
     
                byte[] bytes = toEncode.getBytes(DEFAULT_ENCODING);
                int bytesLength = bytes.length;
                for (int i = 0; i < bytesLength; i++) {
     
                    encoded.append('%');
                    encoded.append(HEX_DIGITS[(bytes[i] & 0xf0) >> 4]);
                    encoded.append(HEX_DIGITS[bytes[i] & 0xf]);
                }
            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
     
                throw new AssertionError(e);
            }

            current = nextAllowed;
        }
        return encoded == null ? s : encoded.toString();
    }

    private static boolean isAllowed(char c, String allow) {
     
        return (c >= 'A' && c <= 'Z')
                || (c >= 'a' && c <= 'z')
                || (c >= '0' && c <= '9')
                || "_-!.~'()*".indexOf(c) != NOT_FOUND
                || (allow != null && allow.indexOf(c) != NOT_FOUND);
    }

    public static String encodedPath(String url) {
     
        String scheme="https";
        int pathStart = url.indexOf('/', scheme.length() + 3); // "://".length() == 3.
        int pathEnd = delimiterOffset(url, pathStart, url.length(), "?#");
        return url.substring(pathStart, pathEnd);
    }

    public static int delimiterOffset(String input, int pos, int limit, String delimiters) {
     
        for(int i = pos; i < limit; ++i) {
     
            if (delimiters.indexOf(input.charAt(i)) != -1) {
     
                return i;
            }
        }
        return limit;
    }
}

6、注意事项

豆瓣为了防止抓包，还对UA进行了校验，在计算出正确地址后，如果想要请求API，需要把UA设置成（这里的UA也可以在fildder里面看到）

api-client/1 com.douban.frodo/6.42.2(194) Android/22 product/shamu vendor/OPPO model/OPPO R11 Plus  rom/android  network/wifi  platform/mobile nd/1

关于完整工程：

完整工程是一个servlet程序，用idea导入即可，测试部分在图示位置