游走Android系列之APK文件的反编译、修改和重新编译打包

Android apk反编译、重新编译和签名
将apk文件解压后有两部分文件需要处理，一种是xml文件，另一种一个dex文件（.dex），我们可以从.dex文件中得到.class，再将.class处理得到大家垂涎已久的java文件。
一、APK文件是什么？
Android application package文件。每个要安装到android平台的应用都要被编译打包为一个单独的文件，后缀名为.apk，其中包含了应用的二进制代码、资源、配置文件等。
APK文件其实就是一个MIME为ZIP的压缩包，通过解压缩软件可以看到内部的文件结构，Android上的二进制代码被编译成为Dex的字节码，所有的Java文件最终会编译进该文件中去，作为托管代码既然虚拟机可以识别，那么我们就可以很轻松的反编译。
下面是一个BMI的apk示例文件：

1、Manifest文件：AndroidManifest.xml是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、引用的库文件等等信息，如要把apk上传到Google Market上，也要对这个xml做一些配置。注意：在apk中的xml文件是经过压缩的，不可以直接打开。
2、Res文件：res文件夹下为所有的资源文件。
3、resources.arsc文件：为编译后的二进制资源文件，许多做汉化软件的人都是修改该文件内的资源以实现软件的汉化的。
4、META-INF目录：META-INF目录下存放的是签名信息，用来保证apk包的完整性和系统的安全。在eclipse编译生成一个apk包时，会对所有要打包的文件做一个校验计算，并把计算结果放在META-INF目录下。而在OPhone平台上安装apk包时，应用管理器会按照同样的算法对包里的文件做校验，如果校验结果与META-INF下的内容不一致，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。
5、classes.dex是java源码编译后生成的java字节码文件。但由于Android使用的dalvik虚拟机与标准的java虚拟机是不兼容的，dex文件与class文件相比，不论是文件结构还是opcode都不一样。
二、为什么要反编译android apk文件？
1、学习优秀的软件设计，解决封闭包特定的问题；
2、去除广告及吸费，修改别人的软件包名，重新打包发布；
3、中文汉化；
三、反编译工具
android-apktool：（推荐）APKTool是GOOGLE提供的APK编译工具，能够反编译及回编译apk。通常用于生成程序的源代码和图片、XML配置、语言资源等文件。我们对图片和语言资源等文件修改后，可以再把它们编译打包成APK，签名后就是手机可以安装的本地化/修正版APK了。支持Linux 、Windows下工作，用该工具来汉化Android软件然后重新打包发布是相当简单的。下载地址：http://code.google.com/p/android-apktool/downloads/list
dex2jar：（强烈推荐）把dex文件反编译为jar文件的工具。classes.dex是java源码编译后生成的java字节码文件，但Android使用的dalvik虚拟机与标准的java虚拟机是不兼容的，dex文件与class文件相比，不论是文件结构还是opcode都不一样。目前常见的java反编译工具都不能处理dex文件。下载地址：http://code.google.com/p/dex2jar/downloads/list
jd-gui：（推荐）把jar反编译为java的工具，可以直接查看反编译后的jar包源代码。下载地址：http://java.decompiler.free.fr/?q=jdgui
dexdump：Android模拟器中提供的一个dex文件的反编译工具。用法一：为首先启动Android模拟器，把要查看的dex文件用adb push上传的模拟器中，然后通过adb shell登录，找到要查看的dex文件，执行dexdump xxx.dex。用法二：可使用类似这样的命令将dex文件dump到txt文件中：D:\Program Files (x86)\Android\android-sdk\platform-tools\dexdump.exe -d classes.dex > spk.dump.txt。但是这样得到的结果，其可读性是极差的。
四、Apk反编译得到Java源代码
下载并解压dex2jar-0.0.9.14.zip文件，得到dex2jar-0.0.9.14文件夹，内含apk反编译成java源码工具，以及源码查看工具。
首先，将apk文件后缀改为zip并解压，得到其中的classes.dex，它就是java文件编译再通过dx工具打包而成的。在命令行下定位到dex2jar.bat所在目录，运行:dex2jar.bat D:\Android\apk\Bmi\classes.dex
默认的输出路径同classes.dex，生成的文件名为classes.dex.dex2jar.jar。
然后，进入jdgui文件夹双击jd-gui.exe，打开上面生成的jar包classes_dex2jar.jar，即可看到源代码了，必须使用apktool来进行反编译，jd-gui得到的是不可逆的代码，无法编译回去，如下图：

五、apk反编译生成程序的源代码和图片、XML配置、语言资源等文件
如果是汉化软件，这将特别有用。下载并解压apktool1.5.2.tar.bz2和apktool-install-windows-r05-ibot.tar.bz2文件，将两个文件夹下的文件合并到apktool-install-windows-r05-ibot文件夹下：aapt.exe，apktool.bat，apktool.jar 。在命令行下定位到apktool.bat文件夹，输入以下命令：apktool.bat d -f D:\Android\decompile\input\Bmi.apk D:\Android\decompile\output，如下图：

上图中，apktool.bat 命令行解释：apktool.bat d -f [apk文件 ] [输出文件夹]
反编译的文件如下（AndroidManifest.xml为例），此时可以修改资源文件：

六、重新打包成apk
在命令行中输入：D:\Android\decompile\apktool\apktool-install-windows-r05-ibot>apktool.bat b D:\Android\decompile\output（你编译出来文件夹，里面的资源文件已经修改完成）即可，命令如下：

apktool.bat b xxx
其中b表示build，xxx表示解包出来的文件夹，我们可以对某一文件进行修改，重新打包。打包apk后的文件在D:\Android\decompile\output文件夹下，生成了两个文件夹：
build和dist其中，打包生成的HelloAndroid.apk，在上面的dist文件夹下，build存放该APK的具体组成信息。打包之前我们可以简单的替换资源也可以通过修改smali完成代码的修改。
七、用 KeyTool 产生证书文件
在命令行输入：C:\Users\hairui>keytool -genkey -keystore cmd.keystore -keyalg RSA -validity 10000 -alias cmd.keystore，按如下输入后在C:\Users\hairui目录下生成了cmd.keystore证书文件。

八、生成签名的APK文件
在命令行输入：C:\Users\hairui>jarsigner -verbose -keystore cmd.keystore -signedjar D:\Android\decompile\output\dist\nbmi.apk D:\Android\decompile\output\dist\Bmi.apk cmd.keystore，在D:\Android\decompile\output\dist文件夹下生成了经过签名的nbmi.apk文件。

九、安装并运行生成的apk
运行模拟器，在命令行输入：D:\Program Files (x86)\Android\android-sdk\platform-tools>adb install D:\Android\decompile\output\dist\nbmi.apk，如下提示说明安装成功：

运行新安装的应用如下：

红色圈中是我们修改添加上去的。到此，我们完成了APK文件的反编译、修改和重新编译、打包、运行的全过程。接下来还会介绍如何修改编译后的java源码，使用另一种工具来完成上述同样的过程。

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