Android逆向世界之一:smali文件

一直对android的逆向分析很感兴趣，这些年也陆陆续续反编译了一些android的项目，今天开始对这方面的知识做一下总结。先从android的apk文件开始讲起。

APK文件

android工程编译完成会得到我们想要的apk安装包，apk文件其实是一个压缩包，可以直接用解压缩软件解压，解压后的文件如下图所示：

• assets文件夹

  保存一些额外的资源文件，如游戏的声音文件，字体文件等等，在代码中可以用AssetManager获取assets文件夹的资源。

• lib文件夹

  存放用C/C++编写的，用NDK编译生成的so文件，供java端调用。

• META-INF文件夹

  存放apk签名信息，用来保证apk包的完整性和系统的安全。
  在IDE编译生成一个apk包时，会对里面所有的文件做一个校验计算，并把计算结果存放在META-INF文件夹内，apk在安装的时候，系统会按照同样的算法对apk包里面的文件做校验，如果结果与META-INF里面的值不一样，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。

• res文件夹

  存放资源文件，包括icon，xml文件

• AndroidManifest.xml文件

  应用程序配置文件，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、引用的库文件等信息。

• classes.dex文件

  可以直接在Dalvik虚拟机上加载运行的文件，由java文件经过IDE编译生成。Dalvik虚拟机的指令码不是标准的Jvm指令码，而是使用了自己独有的一套指令集（类似汇编语言），这个也是我们今天要讲的重点。dex文件中共用了很多类名称，常量字符串，使它的体积更小，运行效率更高。

• resources.arsc文件

  二进制资源文件，包括字符串等。

Smali简介

  Dalvik虚拟机和Jvm一样，也有自己的一套指令集，类似汇编语言，但是比汇编简单许多，只要你会java，了解android的相关知识，就可以轻松的看懂，如果得到这些汇编文件呢，利用apktool或者dex2jar工具包(网上很多)，反编译classes.dex文件，就可以得到以smali为后缀的文件，这些smali文件就是Dalvik的寄存器语言。

Smali文件结构解

  Smali文件与java中的类是一一对应的，包括内部类和匿名内部类也会生成对应的smali文件（典型的比如实现某个接口的匿名内部类），所以你会看到.smali文件比.java文件更多。
smali文件是由Dalvik指令组成的，它有自己的一套规则，它的指令都是以“.”开头，常用的指令如下：

现在来看下smali文件的结构：

1.头文件

格式如下：

.class <访问权限修饰符> [非权限修饰符] <类名>
.super <父类名>
.source <源文件名称>

访问权限修饰符即所谓的public,protected,private，而非权限修饰符则指的是final,abstract,static，两者都可以为空。
举例如下：

.class public final Llutey/FTPServer/preferences/PreferencesFactory;
.super Ljava/lang/Object;
.source "PreferencesFactory.java"

如果原java代码有经过混淆，那一般.class里面的类名和.source的源文件名会不一样，以下是经过混淆的(类名正常是xxx/PreferencesFactory，混淆以后变成xxx/d)：

.class public final Llutey/FTPServer/preferences/d;
.super Ljava/lang/Object;
.source "PreferencesFactor

2.接口实现

格式如下：

#interfaces
.implements <接口名称>

举例如下：

# interfaces
.implements Landroid/view/View$OnClickListener;

其中# interfaces为注释

3.注解

如果一个类中使用了注解，就会出现.annotation，格式如下:

#annotations
.annotation [注解的属性] <注解类名>
    [注解字段=值]
    ...
.end annotation

举例如下：

# annotations
.annotation build Landroid/annotation/TargetApi;
    value = 0xb