CN115469878B - 一种Android代码多样性编译方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Android代码多样性编译方法；包括有以下步骤：S1、在客户端上进行安装验证和编译框架；S2、在客户端上下载一级编译器；S3、在客户端上下载二级代码执行框架；S4、在客户端上下载APP功能代码；本发明通过一个轻量级验证和编译框架编译引导程序，再通过一级编译器进行编译二级代码得到二级代码执行框架，然后通过二级代码执行框架执行APP功能代码，由于二级代码执行框架的唯一性，保证了所有不同用户设备上的代码信息和执行方式均存在差异，不需要在安装前预先进行编译，降低服务器的计算开销和存储开销，使得代码的部署具有多样性，使得攻击者难以用同一套攻击方案对所有用户发起攻击，提高用户的安全性。

Description

一种Android代码多样性编译方法
技术领域
本发明属于代码多样性编译技术领域，具体涉及一种Android代码多样性编译方法。
背景技术
Android平台的应用（APK）通常使用Java和C/C++语言混合开发，其代码（包括第三方代码SDK）中可能包含潜在的脆弱点，会被攻击者加以利用。现有的一些代码保护方案试图在代码编译过程中引入多样性（diversity），即为每个不同用户安装时，生成不同二进制代码结构的可执行文件，使得攻击者难以用同一套攻击方案对所有用户发起攻击。
如授权公告号为CN108681457B所公开的基于代码下沉与残码解释的Android应用程序保护方法，其虽然实现了结合两种不同的保护方法，极大的提升了攻击者攻击的门槛、增大了逆向的成本。
现有的一些代码多样性编译方案，在实际应用中主要的问题在于，需要在安装前预先进行编译，会给服务器造成较大的计算开销和存储开销，从而限制了代码多样性的部署。而将多样性编译方案放在客户端执行，可能会对原始的代码信息造成泄露风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Android代码多样性编译方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Android代码多样性编译方法，包括有以下步骤：
S1、在客户端上进行安装验证和编译框架：首先在客户端上引入一个轻量级验证和编译框架，确认客户端身份和执行环境；
S2、在客户端上下载一级编译器：在客户端上下载一个与客户端身份相关的引导程序，并使用编译框架编译引导程序，得到一个一级编译器；
S3、在客户端上下载二级代码执行框架：在客户端上下载一套受保护的二级代码，能且仅能使用一级编译器进行编译，得到一套二级代码执行框架，二级代码执行框架和用户身份及执行环境相关，具有唯一性；
S4、在客户端上下载APP功能代码：在客户端上下载加密保护的三级代码，即是应用APP功能代码，APP功能代码能且只能由二级代码执行框架执行，由于二级代码执行框架的唯一性，保证了所有不同用户设备上的代码信息和执行方式均存在差异。
优选的，所述S1中的轻量级验证和编译框架在进行下载的时候，为项目在本地创建对应的仓库，并且为了方便对代码进行管理，创建一个source文件夹，后面所有的下载的源码和编译出的产物都存储在source文件夹。
优选的，所述source文件夹作为仓库实现初始化，通过执行初始化仓库命令获取项目上最新的代码并初始化仓库，并且将编译代码同步映射到本地存储。
优选的，所述S1中的轻量级验证和编译框架在实行之前初始化编译环境，加载相关命令，并且选择平台编译选项，再执行编译，将引导程序编译出一级编译器。
优选的，所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架的编译系统均分为三部分：
build/core：在这个目录中包含了大量的.mk文件；
子项目：每个子项目都包含自己的Android.mk，在编译时会被包含进去，且编译子项目是由Andorid.mk文件决定；
out/：编译结果输出到out/目录下，编译的结果是jar包、apk或者是二进制文件。
优选的，所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码在进行下载的时候均存储在source文件夹内，所述引导程序通过所述编译框架进行编译引导，生产一级编译器，所述二级代码由所述一级编译器进行编译生成二级代码执行框架，所述APP功能代码通过所述二级代码执行框架进行执行生成APP。
优选的，所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架的客户端身份和执行环境均相同，并且保持代码存储仓库相同。
优选的，所述APP功能代码的编译路径在用户端的指定状态时，根据分配的目标配置文件对指定APP功能代码编译存储，若客户端在进行编译所述APP功能代码的时候未做出分配目标配置文件时，编译后的所述APP功能代码存储在source文件夹内。
优选的，在下载引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码时，所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码符合客户端身份和执行环境，实现各个指标的对应，形成唯一对应性。
优选的，所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架在对所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码进行编译时，代码缓存区中的代码块进行链接，并预先设定所述代码缓存区替换路径算法保证所述代码缓存区的高效利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在使用的时候，通过引入一个轻量级验证和编译框架，并且通过编译框架编译引导程序，得到一个一级编译器；再通过一级编译器进行编译二级代码得到一套二级代码执行框架，然后通过二级代码执行框架执行APP功能代码，由于二级代码执行框架的唯一性，保证了所有不同用户设备上的代码信息和执行方式均存在差异，不需要在安装前预先进行编译，降低服务器的计算开销和存储开销，使得代码的部署具有多样性，在代码编译过程中引入多样性，即为每个不同用户安装时，生成不同二进制代码结构的可执行文件，使得攻击者难以用同一套攻击方案对所有用户发起攻击，提高用户的安全性。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：包括有以下步骤：
S1、在客户端上进行安装验证和编译框架：首先在客户端上引入一个轻量级验证和编译框架，确认客户端身份和执行环境；
S2、在客户端上下载一级编译器：在客户端上下载一个与客户端身份相关的引导程序，并使用编译框架编译引导程序，得到一个一级编译器；
S3、在客户端上下载二级代码执行框架：在客户端上下载一套受保护的二级代码，能且仅能使用一级编译器进行编译，得到一套二级代码执行框架，二级代码执行框架和用户身份及执行环境相关，具有唯一性；
S4、在客户端上下载APP功能代码：在客户端上下载加密保护的三级代码，即是应用APP功能代码，APP功能代码能且只能由二级代码执行框架执行，由于二级代码执行框架的唯一性，保证了所有不同用户设备上的代码信息和执行方式均存在差异。
为了实现对程序体进行存储，并且建立相应的仓库，实现程序的存储和提取，本实施例中，优选的，所述S1中的轻量级验证和编译框架在进行下载的时候，为项目在本地创建对应的仓库，并且为了方便对代码进行管理，创建一个source文件夹，后面所有的下载的源码和编译出的产物都存储在source文件夹。
为了实现对仓库中的文件进行提取，然后进行编译，需要对仓库进行初始化处理，并且代码同步映射，提高安全性，本实施例中，优选的，所述source文件夹作为仓库实现初始化，通过执行初始化仓库命令获取项目上最新的代码并初始化仓库内，并且将编译代码同步映射到本地存储。
为了实现对轻量级验证和编译框架进行环境确定，实现初始化环境，提高运行的稳定性，本实施例中，优选的，所述S1中的轻量级验证和编译框架在实行之前初始化编译环境，加载相关命令，并且选择平台编译选项，再执行编译，将引导程序编译出一级编译器。
为了实现对编译框架、一级编译器和二级代码执行框架的编译过程进行处理，本实施例中，优选的，所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架的编译系统均分为三部分：
build/core：在这个目录中包含了大量的.mk文件；
子项目：每个子项目都包含自己的Android.mk，在编译时会被包含进去，且编译子项目是由Andorid.mk文件决定；
out/：编译结果输出到out/目录下，编译的结果是jar包、apk或者是二进制。
为了使得系统的程序体能够获得相应的存储，并且实现编译处理，本实施例中，优选的，所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码在进行下载的时候均存储在source文件夹内，所述引导程序通过所述编译框架进行编译引导，生产一级编译器，所述二级代码由所述一级编译器进行编译生成二级代码执行框架，所述APP功能代码通过所述二级代码执行框架进行执行生成APP。
为了提高程序体的编译环境相同，并且实现存储位置相同，便于进行操作使用，本实施例中，优选的，所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架的客户端身份和执行环境均相同，并且保持代码存储仓相同。
为了实现编译的程序进行指定存储或者是自动存储，本实施例中，优选的，所述APP功能代码的编译路径在用户端的指定状态时，根据分配的目标配置文件对指定APP功能代码编译存储，若客户端在进行编译所述APP功能代码的时候未做出分配目标配置文件时，编译后的所述APP功能代码存储在source文件夹内。
为了实现对引导程序、二级代码和APP功能代码进行下载，并且使得引导程序、二级代码和APP功能代码满足客户端的各项参数和环境，本实施例中，优选的，所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码的下载请求时，所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码复合客户端身份和执行环境，实现各个指标的对应，形成唯一对应性。
为了提高编译的效率，本实施例中，优选的，所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架在对所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码进行编译时，代码缓存区中的代码块进行链接，并预先设定所述代码缓存区替换路径算法保证所述代码缓存区的高效利用。
本发明的工作原理及使用流程：
第一步、在客户端上进行安装验证和编译框架：首先在客户端上引入一个轻量级验证和编译框架，确认客户端身份和执行环境；
第二步、在客户端上下载一级编译器：在客户端上下载一个与客户端身份相关的引导程序，并使用编译框架编译引导程序，得到一个一级编译器；
第三步、在客户端上下载二级代码执行框架：在客户端上下载一套受保护的二级代码，能且仅能使用一级编译器进行编译，得到一套二级代码执行框架，二级代码执行框架和用户身份及执行环境相关，具有唯一性；
第四步、在客户端上下载APP功能代码：在客户端上下载加密保护的三级代码，即是应用APP功能代码，APP功能代码能且只能由二级代码执行框架执行，由于二级代码执行框架的唯一性，保证了所有不同用户设备上的代码信息和执行方式均存在差异。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：包括有以下步骤：
S1、在客户端上进行安装验证和编译框架：首先在客户端上引入一个轻量级验证和编译框架，确认客户端身份和执行环境；
S2、在客户端上下载一级编译器：在客户端上下载一个与客户端身份相关的引导程序，并使用编译框架编译引导程序，得到一个一级编译器；
S3、在客户端上下载二级代码执行框架：在客户端上下载一套受保护的二级代码，能且仅能使用一级编译器进行编译，得到一套二级代码执行框架，二级代码执行框架和用户身份及执行环境相关，具有唯一性；
S4、在客户端上下载APP功能代码：在客户端上下载加密保护的三级代码，即是应用APP功能代码，APP功能代码能且只能由二级代码执行框架执行，由于二级代码执行框架的唯一性，保证了所有不同用户设备上的代码信息和执行方式均存在差异；
所述S1中的轻量级验证和编译框架在进行下载的时候，为项目在本地创建对应的仓库，并且为了方便对代码进行管理，创建一个source文件夹，后面所有的下载的源码和编译出的产物都存储在source文件夹；
所述source文件夹作为仓库实现初始化，通过执行初始化仓库命令获取项目上最新的代码并初始化仓库，并且将编译代码同步映射到本地存储。
2.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：所述S1中的轻量级验证和编译框架在实行之前初始化编译环境，加载相关命令，并且选择平台编译选项，再执行编译，将引导程序编译出一级编译器。
3.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架的编译系统均分为三部分：
build/core：在这个目录中包含了大量的.mk文件；
子项目：每个子项目都包含自己的Android.mk，在编译时会被包含进去，且编译子项目是由Andorid.mk文件决定；
out/：编译结果输出到out/目录下，编译的结果是jar包、apk或者是二进制文件。
4.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码在进行下载的时候均存储在source文件夹内，所述引导程序通过所述编译框架进行编译引导，生产一级编译器，所述二级代码由所述一级编译器进行编译生成二级代码执行框架，所述APP功能代码通过所述二级代码执行框架进行执行生成APP。
5.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架的客户端身份和执行环境均相同，并且保持代码存储仓库相同。
6.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：所述APP功能代码的编译路径在用户端的指定状态时，根据分配的目标配置文件对指定APP功能代码编译存储，若客户端在进行编译所述APP功能代码的时候未做出分配目标配置文件时，编译后的所述APP功能代码存储在source文件夹内。
7.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：在下载引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码时，所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码符合客户端身份和执行环境，实现各个指标的对应，形成唯一对应性。
8.根据权利要求1所述的一种Android代码多样性编译方法，其特征在于：所述编译框架、所述一级编译器和所述二级代码执行框架在对所述引导程序、所述二级代码和所述APP功能代码进行编译时，代码缓存区中的代码块进行链接，并预先设定所述代码缓存区替换路径算法保证所述代码缓存区的高效利用。
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