Android反编译技术总结

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一、Apk反编译工具及其使用方法

1.原理

学习反编译之前，建议先学习一下Apk打包的过程，明白打包完成后的Apk里面都有什么文件，各种文件都是怎么生成的。

这里有两篇AndroidWeekly中推荐过的好文章：

浅析 Android 打包流程
Android构建过程分析

Apk技术也有非常多的技术可以学习，主要都是围绕着如何减小体积，如何提高打包速度展开，这里先不多说了。下面是一张基本的Apk文件结构图。

Apk文件本质上其实是一个zip包。直接拿解压工具解压就可以看到其中包含了什么。下面简单介绍一下Apk文件的结构。

AndroidManifest.xml：应用的全局配置文件
assets文件夹：原始资源文件夹，对应着Android工程的assets文件夹，一般用于存放原始的网页、音频等等，与res文件夹的区别这里不再赘述，可以参考上面介绍的两篇文章。
classes.dex：源代码编译成class后，转成jar，再压缩成dex文件，dex是可以直接在Android虚拟机上运行的文件。
lib文件夹：引用的第三方sdk的so文件。
META-INF文件夹：Apk签名文件。
res文件夹：资源文件，包括了布局、图片等等。
resources.arsc：记录资源文件和资源id的映射关系。

上面的截图中每个文件都是一个最基本的Apk
文件应该包含在内的。但是直接把Apk当做zip解压后的这些文件是没法直接阅读的，毕竟他们都是经过了build-tools打包工具处理过的。我们直接用文本编辑器打开这里面的Manifest文件看看。

反编译Apk的目的就是Apk拆成我们可以阅读的文件。通过反编译，我们一般想要得到里面的AndroidManifest.xml文件、res文件和java代码。

2.Apk反编译步骤

(1) ApkTool拆包，得到AndroidManifest和res等资源文件

工具下载地址：https://bitbucket.org/iBotPeaches/apktool/downloads

功能：拆解Apk文件，反编译其中的资源文件，将它们反编译为可阅读的AndroidManifest.xml文件和res文件。前面讲过，直接把Apk文件当做zip解压，得到的xml资源文件，都是无法直接用文本编辑器打开阅读的，因为它们在打包时经过了build-tools的处理。

用法：官网https://ibotpeaches.github.io/Apktool/documentation/有介绍，最新版本是2.2.0，运行环境需要jre1.7。

这里，我演示一下用apktool来拆解Apk文件的基本方法，只需要在终端里面执行下面的命令。

java -jar apktool.jar d yourApkFile.apk

// 注意`apktool.jar`是刚才下载后的jar的名称，`d`参数表示decode

// 在这个命令后面还可以添加像`-o -s`之类的参数，例如

// java -jar apktool.jar d yourApkFile.apk -o destiantionDir -s

// 几个主要的参数设置方法及其含义：

-f 如果目标文件夹已存在，强制删除现有文件夹

-o 指定反编译的目标文件夹的名称（默认会将文件输出到以Apk文件名命名的文件夹中）

-s 保留classes.dex文件（默认会将dex文件解码成smali文件）

-r 保留resources.arsc文件（默认会将resources.arsc解码成具体的资源文件）

下面我们看一下java -jar apktool.jar d yourApkFile.apk拆解后的结果：

我们已经得到一个可以用文本编辑器打开的阅读的AndroidManifest.xml文件、assets文件夹、res文件夹、smali文件夹等等。original文件夹是原始的AndroidManifest.xml文件，res文件夹是反编译出来的所有资源，smali文件夹是反编译出来的代码。注意，smali文件夹下面，结构和我们的源代码的package一模一样，只不过换成了smali语言。它有点类似于汇编的语法，是Android虚拟机所使用的寄存器语言。

这时，我们已经可以文本编辑器打开AndroidManifest.xml文件和res下面的layout文件了。这样，我们就可以查看到这个Apk文件的package包名、Activity组件、程序所需要的权限、xml布局、图标等等信息。其实我们把Apk上传到应用市场时，应用市场也会通过类似的方式解析我们的apk。

note1：其实还有一种方法，可以省去每次解包时，都要输入java -jar apktool.jar xxx这行命令，官网也有说明，就是将这个命令包装成shell脚本，方法见：https://ibotpeaches.github.io/Apktool/install/
note2：如果你在编译的时候，发现终端里面提示发生了brut.android.UndefinedResObject错误，说明你的apktool.jar版本太低了，需要去下载新版工具了。
note3：如果想要自己实现一个解析Apk文件，提取版本、权限信息的java服务时，可以引用apktool.jar中的ApkDecoder，调用decode方法来实现。可以看下图中，apktool.jar里面有解析Apk文件的实现。

(2) dex2jar反编译dex文件，得到java源代码

上一步中，我们得到了反编译后的资源文件，这一步我们还想看java源代码。这里要用的工具就是dex2jar。

工具下载地址：https://sourceforge.net/projects/dex2jar/

功能：将dex格式的文件，转换成jar文件。dex文件时Android虚拟机上面可以执行的文件，jar文件大家都是知道，其实就是java的class文件。在官网有详细介绍。

用法：打开下载的dex2jar-2.0文件夹，里面有shell和bat脚本，进入终端，就可以在命令行使用了。

d2j-dex2jar classes.dex

// 获取classes.dex文件在最前面说过，只要把Apk当做zip解压出来，里面就有dex文件了

// 或者用apktool反编译时带上 `-s` 参数

运行后，可以看到classes.dex已经变成了classes-dex2jar.jar。

note1：第一次下载下来后，在mac里运行的时候可能会提示需要管理员的权限，这里我给这些sh脚本chmod 777后，即可运行它。

note2：写完这一节的时候，我发现把dex转换成jar已经有了更好的工具enjarify，https://github.com/google/enjarify这个工具是谷歌官方开源的用于反编译dex文件的。使用方法和dex2jar差不多，也是简单的命令行操作。这个工具的主页中也提到dex2jar已经是一个比较老的工具，在遇到混淆等等复杂的情况时，可能无法正常工作。所以这里推荐大家使用enjarify这个工具。

(3) jd-gui查看java源代码

工具下载地址：官网http://jd.benow.ca/上选择自己所需要的版本。

功能：这个工具不用多说，写java的人都知道。有时候我们自己开发一个jar包给别人用，也会用它来查看class是不是都被正确的打入到了jar内，我以前介绍的gradle自定义打包jar的博客中也提到过它。

用法：下载后双击既可以运行这个工具，直接把上一步得到的classes-dex2jar.jar拖到jd-gui程序的界面上即可打开了，效果如下图所示。

反编译Apk步骤小结

反编译一个Apk，查看它的资源文件和java代码，我们需要用到3个工具。

apktool：https://ibotpeaches.github.io/Apktool/
dex2jar：https://github.com/pxb1988/dex2jar
jd-gui：http://jd.benow.ca/

反编译就是用这3个工具得到AndroidManifest.xml、res、java代码等。但是我们可以看到，如果你要对一个Apk做尽可能彻底的反编译，把它扒得干干净净，这一步一步的基本操作还是稍显麻烦。另外加固过Apk的情况可能更复杂，需要我们勤动手尝试。为了能提高效率，下面我把自己见过的一些集成工具介绍给大家，尽可能实现可以一键反编译Apk。

二、自动化工具汇总（一键反编译Apk）

1.谷歌提供的工具：android-classyshark

下载地址：https://github.com/google/android-classyshark/releases，下载下来之后是一个可执行的jar文件，win下或者mac下都只要双击即可运行。

功能：带有界面，一键反编译Apk工具，直接打开Apk文件，就可以看到Apk中所有的文件结构，甚至还集成了dex文件查看，java代码查看，方法数分析、导入混淆mapping文件等一系列工具。谷歌推出这个工具的目的是为了让我们开发者更清楚的了解自己的Apk中都有什么文件、混淆前后有什么变化，并方便我们进一步优化自己的Apk打包实现。下面带上几张截图，真是帅气的一笔的好工具啊！

即将到来的Android Studio 2.2中集成了一个叫做APK Analyzer的功能，这个功能不知道是不是和这个工具有关系呢，本人还没有尝试过2.2版本，有兴趣的朋友可以体验一下preview版本。

2.Python实现的工具：AndroidGuard

下载地址：https://github.com/androguard/androguard/releases

功能：集成了反编译资源、代码等各种文件的工具包。需要安装Python环境来运行这个工具，这个工具按照不同的反编译需求，分别写成了不同的py功能模块，还有静态分析的功能。所以如果想要用Python开发一个解析Apk文件并进行静态扫描分析的服务，可以引用这个工具来实现。

用法：具体用法比较多，这里也不再展开了。可以通过工具内置的-h帮助指令查看各个模块的功能。

unclechendeiMac:androguard-2.0 unclechen$ python androaxml.py -h

Usage: androaxml.py [options]

Options:

-h, --help show this help message and exit

-i INPUT, --input=INPUT

filename input (APK or android's binary xml)

-o OUTPUT, --output=OUTPUT

filename output of the xml

-v, --version version of the API

// androaxml.py这个模块是用来解析AndroidManifest文件的，`-i` 表示输入的apk文件，`-o` 表示输出xml文件。

3.Mac专属工具：Android-Crack-Tool

功能：这是网上一位名为Jermic的大神开发的、在Mac环境下使用的App，集成了Android开发中常见的一些编译/反编译工具，方便用户对Apk进行逆向分析，提供Apk信息查看功能。工具的截图如下所示，非常强大。

4.手机上的反编译工具：ApkParser

功能：在电脑上已经有了这么多的工具，在手机上的也有很方便的工具。APKParser是一款在查看手机上已经安装的Apk的信息的工具，他可以查看软件的AndroidManifest.xml文件、方法数、res资源文件，并在手机上直接展示出来。个人觉得这是一个非常实用的工具，作为开发者，手机里面必须要有它。