一种安卓应用的加固方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种安卓应用加固的方法和系统，其包括步骤110，对原dex文件进行解析，获得含函数指令信息的结构体；步骤120，提取原dex文件中的函数指令加密后另存为新文件；步骤130，将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令；步骤140，使用系统底层函数的hook功能对函数指令进行修复；步骤150，在壳代码中调用hook函数；步骤160，动态启动原安卓应用程序实例并退出壳代码实例。由于通过对安卓应用中的java核心代码进行分析和加密，并在需要使用的时候进行解密，即使逆向人员通过动态调试和DUMP的方式，也只能得到包含无效指令的dex文件，获取不到完整的数据，并且无法修复。由于无法获取到完整的源码文件，提高了安卓应用程序核心代码的安全性。

A Reinforcement Method and System for Android Applications

【技术实现步骤摘要】
一种安卓应用的加固方法和系统
本专利技术涉及安卓移动安全保护领域，尤其涉及安卓应用的加固方法和系统。
技术介绍
安卓(Android)应用(例如微信)的安装包都是以APK文件的格式进行存储，.apk文件实际上也是一种压缩格式，可以通过解压缩工具(比如winrar软件)直接解压查看，并可以将压缩包中的所有文件解压出来。通过一些逆向工具(比如：ApkTool)也可以直接反编译apk文件来得到Android中的源码，通过分析源码可以知道软件中的一些关键算法和逻辑，甚至可以通过插入一些其它代码来破坏软件的安全性，能轻易的给用户带来安全隐患和损失。面对这样的问题，已经有一些加固方法可以防止APK文件被反编译，如：通过对APK文件中的dex(dex中存放了Android中的原生Java代码)进行整体加密，并加入壳代码，然后在程序运行时先运行壳代码，在壳代码中进行dex的解密和动态加载。由于加了壳代码，很好的避免了APK包直接被逆向工具进行反编译，即使反编译了，得到的也是没有价值的壳代码，并不能获取到应用的核心java代码。虽然这种方式可以有效的防止逆向工具的反编译，却无法阻止逆向人员通过动态调试和内存DUMP的方式来获取到源代码。面对这样的动态攻击方式，急需一种方法来阻止攻击者通过内存DUMP方式来获取到源码。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种Android应用的加固方法和系统，用以解决现有的加固方法和系统中，通过动态调试和内存DUMP的方式动态攻击获取源代码的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种Android应用的加固方法，该方法包括：第一步骤110，对Android应用程序中的原dex文件进行解析获得含函数指令信息的结构体；第二步骤120，提取原dex文件中的函数指令加密后另存为新文件；第三步骤130，将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令；第四步骤140，使用系统底层函数的hook功能并对指令进行修复；第五步骤150，在壳代码中调用hook函数；第六步骤160，动态启动原Android应用程序实例并退出壳代码实例。进一步地，在所述第一步骤110中，根据dex文件的结构的class_defs和method_ids表找到dex中的类的位置偏移，获得含函数指令信息的结构体。进一步地，在所述第二步骤120中，提取原dex文件中的函数指令加密后的新文件为.bin或.dat格式。进一步地，在所述第二步骤120中，将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令后，重新计算所述原dex文件的checksum和signature信息并回写到原dex的头部信息中，再进行加密。进一步地，在所述第四步骤140中，构建一个函数指令结构体，hook系统底层解析函数，获取原dex文件中的函数指令加密后的新文件的内存地址，并通过加解密模块进行解密，直接进行指令还原，这样就完成了函数指令的修复工作。进一步地，在所述第五步骤150中，将所述壳代码的名称更新至AndroidManifest.xml文件中启动程序的位置，运行时首先执行壳代码的Application。相应地，本专利技术实提供了一种Android应用的加固系统，该系统包括：函数指令抽取模块210，函数指令加解密模块220，系统底层函数hook模块230，壳代码模块240。所述函数指令抽取模块210，用于对安卓应用程序中的原dex文件进行解析，并提取原dex文件中的函数指令加密后另存为新文件，以及将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令；所述函数指令加解密模块220，用于对提取出的函数指令进行加密及解密。所述系统底层函数hook模块230，用于截获并监控系统解析函数，使用系统底层函数的hook功能并对指令进行修复；所述壳代码模块240，用于APK的启动模块，并在启动后调用hook模块。相比于相有技术，本专利技术的优点和有益效果：上述方法和系统通过对Android应用中的Java核心代码进行分析和加密，并在需要使用的时候进行解密，而不是在dex文件进行加载的时候就进行全面解密，这样即使dex文件被整体DUMP，获取到的也是不完整的数据，里面的函数指令都被替换为无效指令，并且攻击者无法进行修复，从而阻止了攻击者通过动态攻击的方式获取到完整的源码文件，大大提高了安卓应用程序核心代码的安全性。附图说明图1Android应用加固流程示意图；图2Android应用加固系统以及处理说明图；图3dex文件结构图；图4Android应用运行时的说明图；图5待加密的函数指令的具体例；图6加密后的指令文件的具体例。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细阐述，实施例是对本专利技术技术方案的具体化，实施例中仅对与本专利技术相关部分进行说明，其余为现有技术，在此省略其详细说明。图1为Android应用加固流程示意图，图2为Android应用加固系统结构示意图。如图2所示，函数指令抽取模块210，用于对dex文件中的函数指令进行指令抽取。函数指令加解密模块220，用于对提取出的函数指令进行加密及解密。系统底层函数hook模块230，用于截获并监控系统解析函数，并在执行时对需要进行的指令进行修复。壳代码模块240，用于APK的启动模块，并在启动后调用hook模块。如图1所示，Android应用的加固方法，包括以下步骤：第一步骤110，对Android应用中的dex文件进行解析获得含函数指令信息的结构体。dex文件(DalvikVMexecutes)是Dalvik虚拟机执行的字节码文件，Android应用中的原生Java代码、核心的算法和逻辑都保存在dex中，下述的要加密的函数指令也存放在dex文件中。如图2所示，所述dex文件及后面提到的AndroidManifest.xml文件和SO文件均由待加固的APK(Androidpackage，Android应用程序)文件通过解压模块200解压得到。图3为dex文件结构图。在图3所示的dex文件结构中,从class_defs和method_ids表可以找到dex中的类的位置偏移，进而找到DexClassDef结构体，里面ClassDefsOff定义了指向DexClassData结构的偏移，在DexClassData里可以找到Dexmethod结构，里面存放了指令部分字节码的insns数组。运行Android应用时，整个dex文件被加载到内存中，然后动态地解析执行insns中的内容，只要修改了里面的数据(函数指令)，就相当于修改了程序执行流程和方法。第二步骤120，提取dex文件中的函数指令加密后另存为新文件。如图2所示，解析原dex文件格式后，通过函数指令抽取模块210，将第一步骤110解析获取到的所有方法的的代码结构体信息中的函数指令提取出来，通过加解密模块220进行加密，在指定的地址另存为新文件，在本实施例中，保存在assets目录下，并保存为.bin文件。图5示出了一个待加密的函数指令的例子。图6示出了加密后的指令文件的例子。第三步骤130，将原dex中被提取的函数指令值修改为无效指令。无效指令：如图2所示，解析原dex文件格式、保存所有类的所有方法的代码结构体信息后，获取其指令个数和指令偏移地址，构造出同数量的空指令集，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安卓应用的加固方法，其特征在于，该方法包括：第一步骤(110)，对安卓应用程序中的原dex文件进行解析，获得含函数指令信息的结构体；第二步骤(120)，提取原dex文件中的函数指令加密后另存为新文件；第三步骤(130)，将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令；第四步骤(140)，使用系统底层函数的hook功能对函数指令进行修复；第五步骤(150)，在壳代码中调用hook函数；第六步骤(160)，动态启动原安卓应用程序实例并退出壳代码实例。

【技术特征摘要】
1.一种安卓应用的加固方法，其特征在于，该方法包括：第一步骤(110)，对安卓应用程序中的原dex文件进行解析，获得含函数指令信息的结构体；第二步骤(120)，提取原dex文件中的函数指令加密后另存为新文件；第三步骤(130)，将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令；第四步骤(140)，使用系统底层函数的hook功能对函数指令进行修复；第五步骤(150)，在壳代码中调用hook函数；第六步骤(160)，动态启动原安卓应用程序实例并退出壳代码实例。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第一步骤(110)中，根据dex文件的结构的class_defs和method_ids表找到dex中的类的位置偏移，获得含函数指令信息的结构体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第二步骤(120)中，提取原dex文件中的函数指令加密后的新文件为.bin或.dat格式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第三步骤(130)中，将原dex中被提取的函数指令位置值修改为无效指令后，重新计算所述原dex文件的checksum和signature信息并回写到原dex的头部信息中，再进行加密。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大健，张行，夏立宁，
申请(专利权)人：中金金融认证中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11