引言
在Android应用开发中,我们经常需要对APK进行逆向分析,以了解其内部的运行流程和实现细节。其中,Dalvik虚拟机在应用的类加载过程中扮演着重要的角色。本文将深入分析Dalvik虚拟机的函数抽取加壳和类加载流程,并重点介绍DexPathList#findClass
和DexFile#loadClassBinaryName
函数。
函数抽取加壳
函数抽取加壳是一种常见的Android逆向工程技术,它通过将原始的APK解包,并抽取其中的关键函数,将其重新封装到一个新的APK中,从而对原始APK进行保护和隐藏。通过这种方式,黑客很难分析和反编译原APK的代码。
在函数抽取加壳过程中,首先需要使用工具将原始APK解包,并获取APK中的dex文件,即classes.dex
。随后,通过解析dex文件,找到其中包含的所有类和函数的信息。然后,根据需要选择性地提取函数,并将提取的函数重新打包到一个新的APK中。
类加载流程
在Android平台上,Dalvik虚拟机通过类加载器(ClassLoader)来加载类和函数。类加载器的主要作用是根据类的名称动态加载类,并将其加载到内存中供应用程序使用。
Dalvik虚拟机的类加载流程主要有以下几个步骤:
- 应用程序启动时,Dalvik虚拟机会由
Zygote
进程创建,并初始化主线程。 - 当应用程序需要加载某个类时,会首先检查该类是否已经加载。如果已经加载,则直接返回该类的引用;如果尚未加载,则继续下一步。
- 虚拟机会调用
ClassLoader
的findClass
方法来寻找并加载需要的类。在findClass
方法中,会依次调用DexPathList
的findClass
方法和DexFile
的loadClassBinaryName
方法。 DexPathList#findClass
方法会遍历DexPathList
中的所有DexFile
对象,调用它们的loadClassBinaryName
方法来加载类的二进制数据。DexFile#loadClassBinaryName
方法会从Dex文件中读取类的二进制数据,并创建一个Class
对象返回给findClass
方法。findClass
方法将获取到的Class
对象返回给类加载器,完成类加载过程。
DexPathList#findClass 函数分析
DexPathList#findClass
函数是类加载器ClassLoader
中的一个重要函数,它用于查找并加载需要的类。下面是一个对DexPathList#findClass
函数的分析:
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
for (Element element : dexElements) {
DexFile dex = element.dexFile;
if (dex == null) {
continue;
}
try {
Class<?> clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, classLoaderOverride);
if (clazz != null) {
return clazz;
}
} catch (ClassNotFoundException cnfe) {
// ignore
}
}
throw new ClassNotFoundException("Class " + name + " not found in dex path: " + dexPath);
}
上述代码首先遍历了dexElements
数组,该数组包含了DexPathList
中加载的所有DexFile
对象。通过调用dex.loadClassBinaryName
方法,尝试从每个DexFile
中加载类的二进制数据,并将其转换为Class
对象。
DexFile#loadClassBinaryName 函数分析
DexFile#loadClassBinaryName
函数是DexFile
类中的一个重要函数,用于从Dex文件中加载类的二进制数据。下面是一个对DexFile#loadClassBinaryName
函数的分析:
public Class<?> loadClassBinaryName(String name,
ClassLoader loader,
@SuppressWarnings("rawtypes") List<Throwable> suppressed) {
String slashName = name.replace('.', '/');
synchronized (this) {
int cookie = findClass(slashName);
if (cookie == 0) {
return null;
}
try {
return defineClass(slashName, cookie);
} catch (IOException ioe) {
if (suppressed != null) {
suppressed.add(ioe);
}
return null;
}
}
}
loadClassBinaryName
函数首先将类的名称转换为Dalvik虚拟机内部的类路径表示形式,即将'.'
替换为'/'
。随后,通过调用findClass
方法,在Dex文件中查找并获取类的二进制数据。
如果在Dex文件中找到了类的二进制数据(即cookie != 0
),则会调用defineClass
方法将其转换为Class
对象,并返回给DexPathList#findClass
方法。否则,返回null
。
结论
通过对Android逆向Dalvik函数抽取加壳和类加载流程的分析,我们了解到了在Android应用开发中常用的函数加壳技术和类加载过程。同时,我们也深入了解了其中涉及的重要函数DexPathList#findClass
和DexFile#loadClassBinaryName
。
函数抽取加壳技术可以有效保护和隐藏应用程序的代码,增加黑客对逆向分析的难度。类加载过程则是Dalvik虚拟机实现动态加载类和函数的核心机制。通过深入学习和理解这些技术和过程,我们可以更好地保护和优化Android应用程序。
希望本文对您了解Android逆向Dalvik函数抽取加壳和类加载流程有所帮助。如有任何疑问或建议,请随时留言。
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