0x01 前言

0x02 简介

• 静态分析（Static Analysis）：在不运行代码的情况下，用词法分析、语法分析等技术手段对程序文件扫描，生成反汇编代码，通过阅读反汇编代码掌握程序功能的一种技术。
• 然而在实际分析上，想要完全不运行程序是不太可能，通常是要先运行目标程序，从中寻找程序的突破口
  生成反汇编代码的工具称反汇编工具或反编译工具，工具越强大，反汇编效果越好，能事半功倍

0x03 静态分析 Android 程序的方法

• 方法一： 阅读反汇编生成的Dalvik字节码，可以用IDA Pro分析dex文件，或者使用文本编辑器阅读baksmali反编译生成的smali文件；
• 方法二： 阅读反汇编生成的java源码，可以使用dex2jar生成jar文件，然后再使用jd-gui阅读jar文件的代码。

快速定位Android程序的关键代码

• 信息反馈法： 先运行目标程序，然后根据程序运行时给出的反馈信息作为突破口寻找关键代码。
• 特征函数法： 跟信息反馈法类似。
• 顺序查看发： 从软件的启动代码开始，逐行的向下分析，掌握软件的执行流程。
• 代码注入法： 手动修改apk文件的反汇编代码，加入Log输出，配合LogCat查看程序执行到特定点时的状态数据。
• 栈跟踪法： 输出运行时的栈跟踪信息，然后查看栈上的函数调用序列来理解方法的执行流程。
• 方法剖析： 热点分析和性能优化。

0x04 阅读 smali 代码

那么，问题来了，什么是smali？

不要急，让我为大家一一道来：

要想了解smali，就得先理清APK、Dalvik字节码和smali文件之间的关系

APK文件

• assets文件夹： 保存一些额外的资源文件，如游戏的声音文件，字体文件等等，在代码中可以用AssetManager获取assets文件夹的资源。
• lib文件夹： 存放用C/C++编写的，用NDK编译生成的so文件，供java端调用。
• META-INF文件夹： 存放apk签名信息，用来保证apk包的完整性和系统的安全。
  在IDE编译生成一个apk包时，会对里面所有的文件做一个校验计算，并把计算结果存放在META-INF文件夹内，apk在安装的时候，系统会按照同样的算法对apk包里面的文件做校验，如果结果与META-INF里面的值不一样，系统就不会安装这个apk，这就保证了apk包里的文件不能被随意替换。比如拿到一个apk包后，如果想要替换里面的一幅图片，一段代码， 或一段版权信息，想直接解压缩、替换再重新打包，基本是不可能的。如此一来就给病毒感染和恶意修改增加了难度，有助于保护系 统的安全。
• res文件夹： 存放资源文件，包括icon，xml文件
• AndroidManifest.xml文件： 应用程序配置文件，每个应用都必须定义和包含的，它描述了应用的名字、版本、权限、引用的库文件等信息。
• classes.dex文件： 传统 Class 文件是由一个 Java 源码文件生成的 .Class 文件，而 Android 是把所有 Class 文件进行合并优化，然后生成一个最终的 class.dex 文件。它包含 APK 的可执行代码，是分析 Android 软件时最常见的目标。由于dex文件很难看懂，可通过apktool反编译得到.smali文件，smali文件是对Dalvik虚拟机字节码的一种解释（也可以说是翻译），并非一种官方标准语言。通过对smali文件的解读可以获取源码的信息。
• resources.arsc文件： 二进制资源文件，包括字符串等。
• smali: smali是将Android字节码用可阅读的字符串形式表现出来的一种语言,可以称之为Android字节码的反汇编语言。利用apktool或者Android Killer，反编classes.dex文件，就可以得到以smali为后缀的文件，这些smali文件就是Dalvik的寄存器语言。
  简单的说，smali就是Dalvik VM内部执行的核心代码,andorid逆向分析的关键点。

Dalvik字节码

• Dalvik是andrord虚拟机,即Dalvik VM
• Dalvik字节码是他执行的语言
• Dalvik的专属文件格式（.dex）,就像上面apk文件中的class.dex
• Dalvik VM是基于寄存器的，基于寄存器的意思是，所有操作都必须经过寄存器来进行。

smali文件

smali文件结构

smali数据类型

• 基础数据类型： Z,B,S,C,I,L,F,D为基本数据类型，从上表可以看出，Dalvik字节码基本类型的描述符基本上是java基本类型的首字母，除了boolean对应为Z外
• 对象类型： L加上类或者接口的全称表示对象类型，即Lpackage/objectName，如String类型描述符为Ljava/lang/String，包com.biyou下面的test类的类型描述符为Lcom/biyou/test
• 数组类型： 基本类型的数组为”[“加上基本类型描述符来表示，一维数组前面是一个”[“,多一个维度前面多加一个”[“,比如int类型，一维是:[I,二维是:[[I,依次类推。
  对象类型的数组为”[“加上对象类型表示符来表示，如String类型表示为:[Ljava/lang/String。

.mali文件示例

• .class与 .super指令会指明 smali 文件所保存的类的完整签名，和类的父类的完整签名。像上述文件类（Lcom/example/junior/MainActivity）
• 像public,protected,private就是所谓的访问权限修饰符，非权限修饰符则指的是final,abstract,static，两者都可以为空。
• 另外如果原java代码有混淆，那一般.class里面的类名和.source的源文件名则不同，以下是经过混淆的
  

• smali文件的字段的声明使用".field"指令，字段有静态字段和实例字段两种：
  1、静态字段格式：
  .field 访问权限 static 修饰关键字  字段名  字段类型
  .field public static HELLO:Ljava/lang/String2、实例字段格式：.field 访问权限 修饰关键字 字段名  字段类型
  .field prviate button:Landroid/widget/Button

• smali 文件中会自动生成一些注释，：“# instance fields”和“# virtual methods”
  “# instance fields”表示实例字段，在它之后，每个类中的字段都会以 .field 指令声明，后面跟着字段的访问权限和完整的签名；“# virtual methods”表示接下来存放的是类的虚方法
• smali 文件只支持单行注释，注释可放在一行开头，也可放在一行的任何地方，使用 # 标识注释的开始，井号后的部分都是注释

• 若类中包含 Java 注解，在 smali 文件中会以“# annotations”注释加以说明，接着会以 .annotation 指令开始，以 .end annotation 指令结束（声明一个注解）。.annotation 指令后跟着注解的类型和完整的签名，若类中有多个注解，则会有多个指令对

• 若一个类实现了接口，会在smali 文件中使用“.implements”指令指出,上述图中第六行
  表明实现了Executor这个接口

• 实例：SwitchCase
• 实例代码：GitHub
• 用 AndroidKiller 反编译实例 SwitchCase，然后打开反编译后的工程目录中的 smali/com/droider/switchcase/MainActivity.smali 文件，找到 packedSwitch() 的代码：
  上述实例每句均带有注释，基本上都做好了分析，大家可对照注释一一学习

0x05 应用——smali插桩

1. 使用上面的方法得到一个apk的smali文件
2. 在关键部位添加自己的代码，需要遵循smili语法，例如在关键地方打log，输出关键信息
3. 重新进行打包签名

0x06 总结

0x07 参考链接

E

N

D

关

于

我

们

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