CN114564208A - 安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质，方法包括步骤S1、从待反编译的APK文件中获取至少一个目标dex文件；步骤S2、从目标dex文件中获取class_def表，逐个读取class_def表中的每一class_def，获取每一class_def对应的类反编译数据；步骤S3、按照预设的数据存储结构创建一个反编译文件结构，将所获取的每一类反编译数据依次存储至所述反编译文件结构中，生成一个反编译文件，其中，所述预设的数据存储结构为{第一类反编译数据，预设分隔符，第二类反编译数据，预设分隔符，…，第(M‑1)类反编译数据，预设分隔符，第M反编译数据}。本发明提高了安卓应用程序的反编译速度，且能够生成便于计算机读取的反编译文件，提高计算机读取反编译文件的速度。

Description

安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质。

背景技术

安卓应用程序的开发过程通常是基于多个源文件，生成一个Android应用程序包(APK)。现有的安卓应用程序的反编译技术通常是基于类名称生成目录树，在基于目录树生成与源文件对应的多个类文件。但是，由于APK的源文件数量大，有些能达到几十万个，因此，在反编译过程中，需要不断地对文件系统进行访问和修改，反编译速度慢，效率低。此外，由于现有的反编译技术得到的反编译文件数量大，因此在计算机读取类文件过程中，需要基于文件地址不断访问文件系统，读取效率低，消耗的计算资源大。由此可知，如何提高安卓应用程序的反编译速度以及生成便于计算机读取的反编译文件成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于，提供一种安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质，提高了安卓应用程序的反编译速度，且能够生成便于计算机读取的反编译文件，提高计算机读取反编译文件的速度。

根据本发明第一方面，提供了一种安卓应用程序的反编译方法，包括：

步骤S1、从待反编译的APK文件中获取至少一个目标dex文件；

步骤S2、根据预设dex文件结构从所述目标dex文件中获取class_def表，逐个读取所述class_def表中的每一class_def，并根据dex文件结构和Dalvik指令格式文档，逐个对每一class_def进行反编译，再基于SMALI语法生成反编译后的SMALI代码，作为每一class_def对应的类反编译数据，每一类反编译数据包括基本描述信息、成员变量描述信息和成员方法描述信息；

步骤S3、按照预设的数据存储结构创建一个反编译文件结构，将所获取的每一类反编译数据依次存储至所述反编译文件结构中，生成一个反编译文件，其中，所述预设的数据存储结构为{第一类反编译数据，预设分隔符，第二类反编译数据，预设分隔符，…，第(M-1)类反编译数据，预设分隔符，第M反编译数据}，其中，M为所述目标dex文件对应的类总数，第m反编译数据包括第m类基本描述数据段，第m类成员变量描述数据段，第m类成员方法描述数据段，所述第m类成员方法描述数据段包括方法签名数据段和方法代码数据段，方法m的取值为1到M。

根据本发明第二方面，提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行本发明第一方面所述的方法。

根据本发明第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机指令用于执行本发明第一方面所述的方法。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明提供的一种安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明能够将一个或多个dex文件反编译得到的数据置于同一文件中，提高了安卓应用程序的反编译速度，且能够生成便于计算机读取的反编译文件，提高计算机读取反编译文件的速度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的安卓应用程序的反编译方法流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种安卓应用程序的反编译方法、电子设备和介质的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本发明实施例提供了一种安卓应用程序的反编译方法，如图1所示，包括：

步骤S1、从待反编译的APK(Android application package)文件中获取至少一个目标dex(dalvik executable)文件；

APK是Android操作系统使用的一种应用程序包文件格式，用于分发和安装移动应用及中间件。Dalvik是Android系统的核心组成部分之一，用于执行代码的虚拟机。Dex文件为Dalvik虚拟机所执行的代码格式。一个APK中有一个或多个dex文件，根据具体的反编译需求，可以从待反编译的APK文件中选择一个或多个dex文件作为目标dex文件。

步骤S2、根据预设dex文件结构从所述目标dex文件中获取class_def表，逐个读取所述class_def表中的每一class_def，并根据dex文件结构和Dalvik指令格式文档，逐个对每一class_def进行反编译，再基于SMALI语法生成反编译后的SMALI代码，作为每一class_def对应的类反编译数据，每一类反编译数据包括基本描述信息、成员变量描述信息和成员方法描述信息；

其中，class_def表是dex文件格式中的已知文件结构。SMALI一种现有的dex反编译代码语法格式。一个目标dex文件对应一个class_def表，一个class_def表对应多个class_def。

步骤S3、按照预设的数据存储结构创建一个反编译文件结构，将所获取的每一类反编译数据依次存储至所述反编译文件结构中，生成一个反编译文件，其中，所述预设的数据存储结构为{第一类反编译数据，预设分隔符，第二类反编译数据，预设分隔符，…，第(M-1)类反编译数据，预设分隔符，第M反编译数据}，其中，M为所述目标dex文件对应的类总数，第m反编译数据包括第m类基本描述数据段，第m类成员变量描述数据段，第m类成员方法描述数据段，所述第m类成员方法描述数据段包括方法签名数据段和方法代码数据段，方法m的取值为1到M。

需要说明的是，步骤S2和步骤S3并非严格顺序执行，而是同步执行，当步骤S2中读取生成一类反编译数据时，将按照步骤S3中的反编译文件结构存储该类反编译数据，直至所有的目标dex文件中，所有的class_def表中的class_def被遍历完。每一目标dex文件可以独立设置一个反编译文件结构，生成独立的反编译文件，多个目标dex文件也可基于同一个反编译文件结构，生成一个反编译文件，根据具体应用需求而定。预设分隔符为不与SMALI语法冲突的字符或字符串。

本发明实施例能够将一个或多个dex文件反编译得到的数据置于同一文件中，在反编译过程中，只需对对应的文件进行操作，操作系统不需要在写入文件过程中反复修改文件系统表，进而提高了安卓应用程序的反编译速度，且能够生成便于计算机读取的反编译文件，提高计算机读取反编译文件的速度。

作为一种实施例，所述步骤S3之后还包括：

步骤S4、获取所述反编译文件；

步骤S5、依次读取所述反编译文件依次第一类反编译数据、第二类反编译数据…第M反编译数据，生成所述目标dex文件对应的源代码。

可以理解的是，同一dex文件反编译得到的数据置于同一文件中，无需不断访问检索系统表，只需查询一次文件系统，然后直接基于一个文件读取同一dex文件反编译得到的数据，提高了机器分析反编译结果的效率。

APK文件反编译得到的class_def类有多个，有些甚至能达到几十万个，因此，在一些应用场景下，需要在一个文件中获取其中一个或几个目标类的反编译数据，如果直接从头到尾遍历反编译文件，效率较低，为了提高单个类对应的反编译数据的获取效率，作为一种实施例，所述步骤S3在生成所述反编译文件过程中，还包括以下步骤：

步骤S31、创建一个类地址索引表结构，用于存储第m类主键和第m类地址信息的对应关系，所述第m类主键为第m类的class_def的类名，表示所述第m反编译数据对应的主键，所述第m类地址表示第m反编译数据在所述反编译文件中起始地址；

步骤S32、当m＝1时，基于所述第一类基本描述数据段生成第一类主键，并将所述反编译文件的初始地址确定所述第一类反编译数据的地址信息；

其中，例如，将初始地址设置为文件初始偏移量(offset)为0。

步骤S33、当m>1时，基于所述第m类基本描述数据段生成第m类主键,获取第(m-1)反编译数据结束位置连接的预设分割符所对应的第(m-1)文件偏移，并将第(m-1)文件偏移的下一位文件地址信息确定为第m反编译数据的地址信息，从而生成类地址索引表。

所述步骤S31中，创建一个类地址索引表结构具体可包括：步骤S311、在所述反编译文件末尾位置创建所述类地址索引表结构，即将类地址索引表结构直接设置在所述反编译文件末尾位置，与反编译数据共用一个文件夹。或者步骤S312、在所述反编译文件之外的另一个预设文件中创建所述类地址索引表结构；这样将反编译数据和类地址索引表分别存放在一个独立的文件中。或者步骤S313、在预设的数据库中创建所述类地址索引表结构。所述数据库具体可以为Key-Value类型数据库。具体根据索引文件或写入性能等因素选择类地址索引表的存储方式。

作为一种实施例，所述步骤S32或步骤S33可包括：

步骤S321、将所述第m类基本描述数据直接确定为所述第m类主键；

步骤S322、将所述第m类主键和第m类地址，依次存储在所述地址索引表结构中，其中，m＝1,2…或M。

步骤S321-步骤S322直接将类基本描述数据作为第m类主键，提高而地址索引表的构建速度。

由于类基本描述数据是变长的，为了进一步提高查询目标类反编译数据的效率，作为一种实施例，所述步骤S32或步骤S33中，基于所述第m类基本描述数据段生成第m类主键，其中，m＝1,2…或M，包括：

步骤S331、基于预设的哈希函数将所述第m类基本描述数据进行哈希运算，得到对应的哈希代码，作为所述第m类主键；

其中所涉及的哈希运算为现有哈希算法，在此不再展开描述。

步骤S332、将所述第m类主键和第m类地址，依次存储在所述地址索引表结构中，其中，m＝1,2…或M。

通过步骤S331-步骤S332能够将所有类的主键转换为定长主键，提高查询目标类反编译数据的效率。

在步骤S3中也同步建立地址索引表的前提下，作为一种实施例，所述步骤S3之后还包括：

步骤S04、获取目标类基本描述数据对应的目标类主键，基于所述目标类主键遍历所述地址索引表，确定目标类主键对应的目标类地址；

步骤S05、将所述目标类地址以及所述目标类地址之后首个预设分隔符之间的数据确定为目标类反编译数据。

作为一种实施例，所述步骤S32或步骤S33还可包括：

步骤S341、基于预设的哈希函数将所述第m类基本描述数据进行哈希运算，得到对应的哈希代码，作为所述第m类主键；

步骤S342、遍历当前类地址索引表结构中的主键，按照预设的排序方式，将所述第m类主键和第m类地址插入当前地址索引表结构中对应位置，使得当前地址索引表结构中所有的主键依照预设的排序方式排列。

其中，所述预设的排序方式可以为从小到大排序，可以理解的是，所述预设的排序方式还可以为从大到小排序。

以预设的排序方式可以为从小到大排序为例，所述步骤S3之后还包括：

步骤S40、获取目标类基本描述数据，基于预设的哈希函数将所述目标类基本描述数据进行哈希运算，得到目标哈希代码，作为目标类主键；

步骤S50、将所述类地址索引表作为当前目标索引区域；

步骤S60、将当前目标索引区域的中心位置类主键作为当前中心类置主键，将所述目标类主键与当前中心类置主键进行对比，若相同，则将当前中心类置主键对应的类地址确定为目标类地址，执行步骤S80，否则，执行步骤S70；

步骤S70、若目标类主键大于当前中心类置主键，则将当前中心类置主键至当前目标索引区域末端的区域更新为当前目标索引区域，并返回执行步骤S60；若目标类主键小于当前中心类置主键，则将当前目标索引区域起始段至当前中心类置主键区域更新为当前目标索引区域，并返回执行步骤S60；

步骤S80、将所述目标类地址以及所述目标类地址之后首个预设分隔符之间的数据确定为目标类反编译数据。

基于步骤S40-步骤S80进一步提高了获取目标类反编译数据的效率。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行本发明实施例所述的方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机指令用于执行本发明实施例所述的方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种安卓应用程序的反编译方法，其特征在于，包括：

步骤S1、从待反编译的APK文件中获取至少一个目标dex文件；

步骤S2、根据预设dex文件结构从所述目标dex文件中获取class_def表，逐个读取所述class_def表中的每一class_def，并根据dex文件结构和Dalvik指令格式文档，逐个对每一class_def进行反编译，再基于SMALI语法生成反编译后的SMALI代码，作为每一class_def对应的类反编译数据，每一类反编译数据包括基本描述信息、成员变量描述信息和成员方法描述信息；

步骤S3、按照预设的数据存储结构创建一个反编译文件结构，将所获取的每一类反编译数据依次存储至所述反编译文件结构中，生成一个反编译文件，其中，所述预设的数据存储结构为{第一类反编译数据，预设分隔符，第二类反编译数据，预设分隔符，…，第(M-1)类反编译数据，预设分隔符，第M反编译数据}，其中，M为所述目标dex文件对应的类总数，第m反编译数据包括第m类基本描述数据段，第m类成员变量描述数据段，第m类成员方法描述数据段，所述第m类成员方法描述数据段包括方法签名数据段和方法代码数据段，方法m的取值为1到M。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

优选的，所述步骤S3在生成所述反编译文件过程中，还包括以下步骤：

步骤S31、创建一个类地址索引表结构，用于存储第m类主键和第m类地址信息的对应关系，所述第m类主键为第m类的class_def的类名，表示所述第m反编译数据对应的主键，所述第m类地址表示第m反编译数据在所述反编译文件中起始地址；

步骤S32、当m＝1时，基于所述第一类基本描述数据段生成第一类主键，并将所述反编译文件的初始地址确定所述第一类反编译数据的地址信息；

步骤S33、当m>1时，基于所述第m类基本描述数据段生成第m类主键,获取第(m-1)反编译数据结束位置连接的预设分割符所对应的第(m-1)文件偏移，并将第(m-1)文件偏移的下一位文件地址信息确定为第m反编译数据的地址信息，从而生成类地址索引表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

优选的，所述步骤S31中，创建一个类地址索引表结构包括：

步骤S311、在所述反编译文件末尾位置创建所述类地址索引表结构；

或者，

步骤S312、在所述反编译文件之外的另一个预设文件中创建所述类地址索引表结构；

或者，

步骤S313、在预设的数据库中创建所述类地址索引表结构。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述步骤S32或步骤S33包括：

步骤S321、将所述第m类基本描述数据直接确定为所述第m类主键；

步骤S322、将所述第m类主键和第m类地址，依次存储在所述地址索引表结构中，其中，m＝1,2…或M。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述步骤S32或步骤S33中，基于所述第m类基本描述数据段生成第m类主键，其中，m＝1,2…或M，包括：

步骤S331、基于预设的哈希函数将所述第m类基本描述数据进行哈希运算，得到对应的哈希代码，作为所述第m类主键；

步骤S332、将所述第m类主键和第m类地址，依次存储在所述地址索引表结构中，其中，m＝1,2…或M。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，

所述步骤S3之后还包括：

步骤S04、获取目标类基本描述数据对应的目标类主键，基于所述目标类主键遍历所述地址索引表，确定目标类主键对应的目标类地址；

步骤S05、将所述目标类地址以及所述目标类地址之后首个预设分隔符之间的数据确定为目标类反编译数据。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述步骤S32或步骤S33包括：

步骤S341、基于预设的哈希函数将所述第m类基本描述数据进行哈希运算，得到对应的哈希代码，作为所述第m类主键；

步骤S342、遍历当前类地址索引表结构中的主键，按照预设的排序方式，将所述第m类主键和第m类地址插入当前地址索引表结构中对应位置，使得当前地址索引表结构中所有的主键依照预设的排序方式排列。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述预设的排序方式为从小到大排序，所述步骤S3之后还包括：

步骤S40、获取目标类基本描述数据，基于预设的哈希函数将所述目标类基本描述数据进行哈希运算，得到目标哈希代码，作为目标类主键；

步骤S50、将所述类地址索引表作为当前目标索引区域；

步骤S60、将当前目标索引区域的中心位置类主键作为当前中心类置主键，将所述目标类主键与当前中心类置主键进行对比，若相同，则将当前中心类置主键对应的类地址确定为目标类地址，执行步骤S80，否则，执行步骤S70；

步骤S70、若目标类主键大于当前中心类置主键，则将当前中心类置主键至当前目标索引区域末端的区域更新为当前目标索引区域，并返回执行步骤S60；若目标类主键小于当前中心类置主键，则将当前目标索引区域起始段至当前中心类置主键区域更新为当前目标索引区域，并返回执行步骤S60；

步骤S80、将所述目标类地址以及所述目标类地址之后首个预设分隔符之间的数据确定为目标类反编译数据。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行前述权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述权利要求1-8中任一项所述的方法。

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