开源软件名称(OpenSource Name):Ivonhoe/dexguard
开源软件地址(OpenSource Url):https://github.com/Ivonhoe/dexguard
开源编程语言(OpenSource Language):
Java
91.9%
开源软件介绍(OpenSource Introduction):
TODO LIST
如何使用
- 在root project的build.gradle中添加依赖
classpath 'ivonhoe.gradle.dexguard:dexguard-gradle:0.0.4-SNAPSHOT'
buildscript {
repositories {
maven { url 'https://raw.githubusercontent.com/Ivonhoe/mvn-repo/master/' }
mavenCentral()
}
dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.3.0'
classpath 'ivonhoe.gradle.dexguard:dexguard-gradle:0.0.4-SNAPSHOT'
}
}
- 在app项目的build.gradle中添加插件,map.txt中配置需要保护的方法名
apply plugin: 'ivonhoe.dexguard'
dexguard {
guardConfig = "${rootDir}/map.txt"
}
一、概述
上一篇文章,我大致分析了美团外卖Android客户端是如何防止其Java代码被dex2jar工具转换,而做的防护,那就是将有语法错误的字节码插入到想要保护的Java函数中中,借助dex2jar的语法检查机制,以达到dex2jar转换出错的目的。这篇文章就大致记录下如何开发Gradle编译插件,在编译过程中实现上述防护思路。
二、思路
先看下Android APK打包流程:
Android APK打包流程如上图所示,Java代码先通过Java Compiler生成.class文件,在通过dx工具生成dex文件,最后使用apkbuilder工具完成代码与资源文件的打包,并使用jarsigner签名,最后可能还有使用zipalign对签名后的apk做对齐处理。
如果需要完成对特定函数的代码注入,可以在Java代码编译生成class文件后,在dex文件生成前,针对class字节码进行操作,以本例为例需要动态生成Exsit类文件的字节码(不清楚Exsit的作用可以看上一篇文章)。
// 动态生成Exist.class
public class Exist {
public static boolean a() {
return false;
}
public static void b(int test) {
}
}
动态修改特定方法的字节码,将下列Java代码转换成字节码插入特定的函数中。
// 插入到特定的Java函数内
Exist.b(Exist.a());
并将修改后的.class文件放入dex打包目录中,完成dex打包,具体流程如下图所示:
Gradle提供了叫Transform 的API,允许三方插件在class文件转换为dex文件前操作编译好的class文件,这个API的目标就是简化class文件的自定义的操作而不用对Task进行处理,并且可以更加灵活地进行操作。详细的可以参考区长的博客。
四、ASM操作Java字节码
ASM 是一个 Java 字节码操控框架。它能被用来动态生成类或者增强既有类的功能。ASM 可以直
接产生二进制 class 文件,也可以在类被加载入 Java 虚拟机之前动态改变类行为。这里推荐一个IDEA插件:ASM ByteCode Outline 。可以查看.class文件的字节码,并可以生成成ASM框架代码。安装ASM Bytecode Outline 插件后,可以在Intellij IDEA ->Code ->Show Bytecode Outline 查看类文件对应个字节码和ASM框架代码,利用ASM框架代码就可以生成相应的.class文件了。
生成Exist字节码的具体实现,生成Exist.java的构造函数:
ClassWriter cw = new ClassWriter(0);
FieldVisitor fv;
MethodVisitor mv;
AnnotationVisitor av0;
cw.visit(51, ACC_PUBLIC + ACC_SUPER, "ivonhoe/dexguard/java/Exist", null, "java/lang/Object", null);
cw.visitSource("Exist.java", null);
mv = cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, "<init>", "()V", null, null);
mv.visitCode();
Label l0 = new Label();
mv.visitLabel(l0);
mv.visitLineNumber(7, l0);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "<init>", "()V", false);
mv.visitInsn(RETURN);
Label l1 = new Label();
mv.visitLabel(l1);
mv.visitLocalVariable("this", "Livonhoe/dexguard/java/Exist;", null, l0, l1, 0);
mv.visitMaxs(1, 1);
mv.visitEnd();
声明一个函数名为a,返回值为boolean类型的无参函数:
mv = cw.visitMethod(ACC_PUBLIC + ACC_STATIC, "a", "()Z", null, null);
mv.visitCode();
l0 = new Label();
mv.visitLabel(l0);
mv.visitLineNumber(10, l0);
mv.visitInsn(ICONST_0);
mv.visitInsn(IRETURN);
mv.visitMaxs(1, 0);
mv.visitEnd();
声明一个函数名为b,参数为int型,返回类型为void的函数
MV = CW.VISITmETHOD(acc_public + acc_static, "b", "(i)v", NULL, NULL);
MV.VISITcODE();
L0 = NEW lABEL();
MV.VISITlABEL(L0);
MV.VISITlINEnUMBER(14, L0);
MV.VISITiNSN(return);
L1 = NEW lABEL();
MV.VISITlABEL(L1);
MV.VISITlOCALvARIABLE("TEST", "i", NULL, L0, L1, 0);
MV.VISITmAXS(0, 1);
MV.VISITeND();
在指定函数内,插入Exist.b(Exist.a()); 对应的字节码的具体实现,绕过Java编译器的语法检查:
//refer hack class when object init
private static byte[] referHackWhenInit(InputStream inputStream, String methodName) {
ClassReader cr = new ClassReader(inputStream);
ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, 0);
ClassVisitor cv = new InjectCassVisitor(Opcodes.ASM4, cw, methodName);
cr.accept(cv, 0);
return cw.toByteArray();
}
static class InjectClassVisitor extends ClassVisitor {
private String methodName;
InjectClassVisitor(int i, ClassVisitor classVisitor, String method) {
super(i, classVisitor)
this.methodName = method;
}
@Override
public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc,
String signature, String[] exceptions) {
MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
mv = new MethodVisitor(Opcodes.ASM4, mv) {
@Override
void visitCode() {
// 在方法体开始调用时
if (name.equals(methodName)) {
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "ivonhoe/dexguard/java/Exist", "a", "()Z", false);
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "ivonhoe/dexguard/java/Exist", "b", "(I)V", false);
}
super.visitCode()
}
@Override
public void visitMaxs(int maxStack, int maxLocal) {
if (name.equals(methodName)) {
super.visitMaxs(maxStack + 1, maxLocal);
} else {
super.visitMaxs(maxStack, maxLocal);
}
}
}
return mv;
}
}
五、源码
详细的Gradle源码和实例可参考https://github.com/Ivonhoe/dexguard
六、参考文档
Android 热修复使用Gradle Plugin1.5改造Nuwa插件
ASM-操作字节码初探
手摸手增加字节码往方法体内插代码
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