Android软件安全与逆向分析

出版者:人民邮电出版社

作者:丰生强

页数:407

出版时间:2013-2

价格:69.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115308153

丛书系列:图灵原创

具体描述

本书由浅入深、循序渐进地讲解了Android 系统的软件安全、逆向分析与加密解密技术。包括Android软件逆向分析和系统安全方面的必备知识及概念、如何静态分析Android 软件、如何动态调试Android 软件、Android 软件的破解与反破解技术的探讨，以及对典型Android 病毒的全面剖析。

本书适合所有Android 应用开发者、Android 系统开发工程师、Android 系统安全工作者阅读学习。

作者简介

丰生强（网名非虫）

Android软件安全专家。看雪论坛Android安全版版主；安卓巴士开发交流版版主。

对Android软件与系统安全有狂热的爱好和独到的见解，对Android系统的全部源代码进行过深入地研究和分析。逆向分析实战经验丰富。

在国内信息安全杂志上发表过多篇有价值的软件安全文章，目前就职于国内某Android开发企业，常年混迹于看雪论坛（ID非虫）。

作者邮箱：[e-mail]

愿与国内安全爱好者共同交流与探讨安全技术。

目录信息

第1章 　Android程序分析环境搭建　　1
1.1 　Windows分析环境搭建　　1
1.1.1 　安装JDK　　1
1.1.2 　安装Android SDK　　3
1.1.3 　安装Android NDK　　5
1.1.4 　Eclipse集成开发环境　　6
1.1.5 　安装CDT、ADT插件　　6
1.1.6 　创建Android Virtual Device　　8
1.1.7 　使用到的工具　　9
1.2 　Linux分析环境搭建　　9
1.2.1 　本书的Linux环境　　9
1.2.2 　安装JDK　　9
1.2.3 　在Ubuntu上安装Android SDK　　10
1.2.4 　在Ubuntu上安装Android NDK　　11
1.2.5 　在Ubuntu上安装Eclipse集成开发环境　　12
1.2.6 　在Ubuntu上安装CDT、ADT插件　　13
1.2.7 　创建Android Virtual Device　　13
1.2.8 　使用到的工具　　15
1.3 　本章小结　　15
第2章 　如何分析Android程序　　16
2.1 　编写第一个Android程序　　16
2.1.1 　使用Eclipse创建Android工程　　16
2.1.2 　编译生成APK文件　　19
2.2 　破解第一个程序　　20
2.2.1 　如何动手？　　20
2.2.2 　反编译APK文件　　20
2.2.3 　分析APK文件　　21
2.2.4 　修改Smali文件代码　　26
2.2.5 　重新编译APK文件并签名　　26
2.2.6 　安装测试　　27
2.3 　本章小结　　28
第3章 　进入Android Dalvik虚拟机　　29
3.1 　Dalvik虚拟机的特点——掌握Android程序的运行原理　　29
3.1.1 　Dalvik虚拟机概述　　29
3.1.2 　Dalvik虚拟机与Java虚拟机的区别　　29
3.1.3 　Dalvik虚拟机是如何执行程序的　　34
3.1.4 　关于Dalvik虚拟机JIT（即时编译）　　36
3.2 　Dalvik汇编语言基础为分析Android程序做准备　　37
3.2.1 　Dalvik指令格式　　37
3.2.2 　DEX文件反汇编工具　　39
3.2.3 　了解Dalvik寄存器　　40
3.2.4 　两种不同的寄存器表示方法——v命名法与p命名法　　42
3.2.5 　Dalvik字节码的类型、方法与字段表示方法　　43
3.3 　Dalvik指令集　　44
3.3.1 　指令特点　　45
3.3.2 　空操作指令　　45
3.3.3 　数据操作指令　　46
3.3.4 　返回指令　　46
3.3.5 　数据定义指令　　46
3.3.6 　锁指令　　47
3.3.7 　实例操作指令　　47
3.3.8 　数组操作指令　　48
3.3.9 　异常指令　　48
3.3.10 　跳转指令　　48
3.3.11 　比较指令　　49
3.3.12 　字段操作指令　　50
3.3.13 　方法调用指令　　50
3.3.14 　数据转换指令　　51
3.3.15 　数据运算指令　　51
3.4 　Dalvik指令集练习——写一个Dalvik版的Hello World　　52
3.4.1 　编写smali文件　　52
3.4.2 　编译smali文件　　54
3.4.3 　测试运行　　54
3.5 　本章小结　　55
第4章 　Android可执行文件　　56
4.1 　Android程序的生成步骤　　56
4.2 　Android程序的安装流程　　59
4.3 　dex文件格式　　66
4.3.1 　dex文件中的数据结构　　66
4.3.2 　dex文件整体结构　　68
4.3.3 　dex文件结构分析　　71
4.4 　odex文件格式　　80
4.4.1 　如何生成odex文件　　80
4.4.2 　odex文件整体结构　　81
4.4.3 　odex文件结构分析　　83
4.5 　dex文件的验证与优化工具dexopt的工作过程　　88
4.6 　Android应用程序另类破解方法　　91
4.7 　本章小结　　93
第5章 　静态分析Android程序　　94
5.1 　什么是静态分析　　94
5.2 　快速定位Android程序的关键代码　　94
5.2.1 　反编译apk程序　　94
5.2.2 　程序的主Activity　　95
5.2.3 　需重点关注的Application类　　95
5.2.4 　如何定位关键代码——六种方法　　96
5.3 　smali文件格式　　97
5.4 　Android程序中的类　　100
5.4.1 　内部类　　100
5.4.2 　监听器　　102
5.4.3 　注解类　　105
5.4.4 　自动生成的类　　108
5.5 　阅读反编译的smali代码　　110
5.5.1 　循环语句　　110
5.5.2 　switch分支语句　　115
5.5.3 　try/catch语句　　121
5.6 　使用IDA Pro静态分析Android程序　　127
5.6.1 　IDA Pro对Android的支持　　127
5.6.2 　如何操作　　128
5.6.3 　定位关键代码——使用IDA Pro进行破解的实例　　132
5.7 　恶意软件分析工具包——Androguard　　135
5.7.1 　Androguard的安装与配置　　135
5.7.2 　Androguard的使用方法　　137
5.7.3 　使用Androguard配合Gephi进行静态分析　　144
5.7.4 　使用androlyze.py进行静态分析　　148
5.8 　其他静态分析工具　　152
5.9 　阅读反编译的Java代码　　152
5.9.1 　使用dex2jar生成jar文件　　152
5.9.2 　使用jd-gui查看jar文件的源码　　153
5.10 　集成分析环境——santoku　　154
5.11 　本章小结　　156
第6章 　基于Android的ARM汇编语言基础——逆向原生！　　157
6.1 　Android与ARM处理器　　157
6.1.1 　ARM处理器架构概述　　157
6.1.2 　ARM处理器家族　　158
6.1.3 　Android支持的处理器架构　　159
6.2 　原生程序与ARM汇编语言——逆向你的原生Hello ARM　　160
6.2.1 　原生程序逆向初步　　160
6.2.2 　原生程序的生成过程　　162
6.2.3 　必须了解的ARM知识　　164
6.3 　ARM汇编语言程序结构　　166
6.3.1 　完整的ARM汇编程序　　166
6.3.2 　处理器架构定义　　167
6.3.3 　段定义　　168
6.3.4 　注释与标号　　169
6.3.5 　汇编器指令　　169
6.3.6 　子程序与参数传递　　170
6.4 　ARM处理器寻址方式　　170
6.4.1 　立即寻址　　170
6.4.2 　寄存器寻址　　171
6.4.3 　寄存器移位寻址　　171
6.4.4 　寄存器间接寻址　　171
6.4.5 　基址寻址　　171
6.4.6 　多寄存器寻址　　171
6.4.7 　堆栈寻址　　172
6.4.8 　块拷贝寻址　　172
6.4.9 　相对寻址　　172
6.5 　ARM与Thumb指令集　　173
6.5.1 　指令格式　　173
6.5.2 　跳转指令　　174
6.5.3 　存储器访问指令　　175
6.5.4 　数据处理指令　　177
6.5.5 　其他指令　　184
6.6 　用于多媒体编程与浮点计算的NEON与VFP指令集　　185
6.7 　本章小结　　186
第7章 　Android NDK程序逆向分析　　187
7.1 　Android中的原生程序　　187
7.1.1 　编写一个例子程序　　187
7.1.2 　如何编译原生程序　　188
7.2 　原生程序的启动流程分析　　194
7.2.1 　原生程序的入口函数　　194
7.2.2 　main函数究竟何时被执行　　198
7.3 　原生文件格式　　199
7.4 　原生C程序逆向分析　　200
7.4.1 　原生程序的分析方法　　200
7.4.2 　for循环语句反汇编代码的特点　　204
7.4.3 　if...else分支语句反汇编代码的特点　　208
7.4.4 　while循环语句反汇编代码的特点　　211
7.4.5 　switch分支语句反汇编代码的特点　　215
7.4.6 　原生程序的编译时优化　　218
7.5 　原生C++程序逆向分析　　222
7.5.1 　C++类的逆向　　222
7.5.2 　Android NDK对C++特性的支持　　225
7.5.3 　静态链接STL与动态链接STL的代码区别　　227
7.6 　Android NDK JNI API逆向分析　　232
7.6.1 　Android NDK提供了哪些函数　　232
7.6.2 　如何静态分析Android NDK程序　　233
7.7 　本章小结　　235
第8章 　动态调试Android程序　　236
8.1 　Android动态调试支持　　236
8.2 　DDMS的使用　　237
8.2.1 　如何启动DDMS　　237
8.2.2 　使用LogCat查看调试信息　　238
8.3 　定位关键代码　　240
8.3.1 　代码注入法——让程序自己吐出注册码　　240
8.3.2 　栈跟踪法　　244
8.3.3 　Method Profiling　　247
8.4 　使用AndBug调试Android程序　　250
8.4.1 　安装AndBug　　251
8.4.2 　使用AndBug　　251
8.5 　使用IDA Pro调试Android原生程序　　254
8.5.1 　调试Android原生程序　　255
8.5.2 　调试Android原生动态链接库　　256
8.6 　使用gdb调试Android原生程序　　260
8.6.1 　编译gdb与gdbserver　　260
8.6.2 　如何调试　　262
8.7 　本章小结　　264
第9章 　Android软件的破解技术　　265
9.1 　试用版软件　　265
9.1.1 　试用版软件的种类　　265
9.1.2 　实例破解——针对授权KEY方式的破解　　265
9.2 　序列号保护　　271
9.3 　网络验证　　272
9.3.1 　网络验证保护思路　　272
9.3.2 　实例破解——针对网络验证方式的破解　　273
9.4 　In-app Billing（应用内付费）　　277
9.4.1 　In-app Billing原理　　277
9.4.2 　In-app Billing破解方法　　280
9.5 　Google Play License保护　　281
9.5.1 　Google Play License保护机制　　281
9.5.2 　实例破解——针对Google Play License方式的破解　　283
9.6 　重启验证　　284
9.6.1 　重启验证保护思路　　285
9.6.2 　实例破解——针对重启验证方式的破解　　285
9.7 　如何破解其他类型的Android程序　　296
9.7.1 　Mono for Android开发的程序及其破解方法　　296
9.7.2 　Qt for Android开发的程序及其破解方法　　301
9.8 　本章小结　　309
第10章 　Android程序的反破解技术　　310
10.1 　对抗反编译　　310
10.1.1 　如何对抗反编译工具　　310
10.1.2 　对抗dex2jar　　311
10.2 　对抗静态分析　　312
10.2.1 　代码混淆技术　　312
10.2.2 　NDK保护　　315
10.2.3 　外壳保护　　316
10.3 　对抗动态调试　　316
10.3.1 　检测调试器　　316
10.3.2 　检测模拟器　　317
10.4 　防止重编译　　318
10.4.1 　检查签名　　318
10.4.2 　校验保护　　319
10.5 　本章小结　　320
第11章 　Android系统攻击与防范　　321
11.1 　Android系统安全概述　　321
11.2 　手机ROOT带来的危害　　321
11.2.1 　为什么要ROOT手机　　321
11.2.2 　手机ROOT后带来的安全隐患　　322
11.2.3 　Android手机ROOT原理　　322
11.3 　Android权限攻击　　329
11.3.1 　Android权限检查机制　　329
11.3.2 　串谋权限攻击　　333
11.3.3 　权限攻击检测　　336
11.4 　Android组件安全　　339
11.4.1 　Activity安全及Activity劫持演示　　340
11.4.2 　Broadcast Receiver 安全　　343
11.4.3 　Service安全　　345
11.4.4 　Content Provider安全　　346
11.5 　数据安全　　347
11.5.1 　外部存储安全　　347
11.5.2 　内部存储安全　　348
11.5.3 　数据通信安全　　350
11.6 　ROM安全　　351
11.6.1 　ROM的种类　　352
11.6.2 　ROM的定制过程　　352
11.6.3 　定制ROM的安全隐患　　359
11.6.4 　如何防范　　360
11.7 　本章小结　　361
第12章 　DroidKongFu变种病毒实例分析　　362
12.1 　DroidKongFu病毒介绍　　362
12.2 　配置病毒分析环境　　363
12.3 　病毒执行状态分析　　364
12.3.1 　使用APIMonitor初步分析　　365
12.3.2 　使用DroidBox动态分析　　369
12.3.3 　其他动态分析工具　　373
12.4 　病毒代码逆向分析　　376
12.4.1 　Java层启动代码分析　　376
12.4.2 　Native层启动代码分析　　381
12.4.3 　Native层病毒核心分析　　393
12.5 　DroidKongFu病毒框架总结　　404
12.6 　病毒防治　　406
12.7 　本章小结　　406
· · · · · · (收起)

读后感

以前没有整体地从事过这方面的学习与研究, 感謝作者提供了这样一个详实的学习材料. 全书内容主要分为APP Crack 与 系统的安全防护. 各章节的例子非常适合打手研究与体会. 建议将各章节的实例都实践一下, 从中掌握工具的使用与问题分析的方法思路. 以前做过很长一段时间的系...

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用户评价

这本书的实用性简直是爆炸级别的。我是一名负责移动端安全加固的工程师，平时工作中经常需要对抗各种花哨的运行时保护措施。这本书里详细阐述的针对ART虚拟机进行修改和插桩的技术，对我解决当前面临的一个棘手问题提供了关键思路。它不仅仅停留在使用Frida或Xposed这样的高级框架层面，而是深入到了如何利用AOSP源码级别的修改，或者通过更底层的技术手段来实现对应用行为的精确控制与观测。例如，书中关于内存保护和代码完整性校验的章节，对我们团队进行自有加固方案的加固和反加固研究起到了里程碑式的指导作用。与其说这是一本教程，不如说它是一本浓缩了多年一线实战经验的“武功秘籍”。阅读它需要投入大量的时间和精力，因为你不能指望囫囵吞枣地看完，每一个代码示例、每一个调试截图都需要你亲自动手跑一遍，去体会其中的微妙之处。但可以保证的是，只要你愿意付出相应的努力，这本书所赋予你的能力，将会在你的安全职业生涯中带来质的飞跃。

这本书简直是为那些想深入理解移动应用底层运作的开发者和安全研究人员量身打造的利器。我原本以为市面上关于安卓安全和逆向工程的书籍已经够多了，但当我翻开这本《Android软件安全与逆向分析》时，才发现之前看的那些都只是皮毛。作者在讲解复杂的逆向分析技术时，没有采用那种枯燥的教科书式叙述，而是像一位经验丰富的老兵在手把手地教你如何拆解一个高难度的目标。从Dalvik字节码的深入剖析，到JNI层面的复杂交互，再到运行时Hooking和动态分析的各种技巧，每一步都配有详实的案例和清晰的图解。尤其值得称赞的是，它并没有停留在理论层面，而是大量结合了实战场景，比如如何绕过主流的加固方案，如何从混淆的代码中还原出原始逻辑。对于想要进入安卓安全领域的新人来说，这本书提供了一个坚实的基础；而对于已经有一定经验的专业人士，它则像一本高级工具箱，里面装满了能解决棘手问题的精密工具。我花了整整一个周末来消化其中的几个章节，感觉自己的技术视野一下子被打开了，不再是简单地停留在表面的代码审计，而是真正开始理解应用在运行时是如何“思考”和“行动”的。

这本书的叙事风格非常独特，它没有采用那种生硬的教学口吻，反而更像是一系列精彩的“安全侦探”笔记。作者在描述复杂的调试过程时，总是能将那些晦涩难懂的内存操作、信号处理和Native层面的交互，用一种引人入胜的方式呈现出来。比如，在追踪一个被加密的通信协议时，作者如何利用内存断点和寄存器追踪，层层剥茧，最终定位到解密函数的那一段描述，读起来简直像在看悬疑小说。这种将技术细节融入到具体案例分析中的写作手法，极大地提高了阅读体验，让长时间的深度学习变得不再枯燥乏味。更让我印象深刻的是，书中对权限管理和应用间通信（IPC）安全漏洞的分析，展示了安卓系统内部信任链条是如何被利用和破坏的，这对于提升我们的系统安全意识至关重要。如果你只是想了解一下安卓基础知识，这本书可能略显“重磅”，但如果你渴望掌握那些能够让你在安全竞赛中脱颖而出的硬核技术，那么这本书就是你书架上最不可或缺的参考资料，它的价值远超定价本身。

我必须承认，这本书的门槛不低，它假设读者已经对C/C++语言、基本的汇编知识以及一定的操作系统原理有所了解。这或许会让初学者望而却步，但恰恰是这种高起点，保证了它内容的深度和广度。作者在讲解Android安全框架的核心组件时，深入到了Linux内核的层面，探讨了Android Binder机制的底层实现和潜在的安全隐患，这在其他安卓安全书籍中是极为罕见的。书中关于应用加固技术的对抗与绕过部分，其前瞻性也令人赞叹，很多内容都是针对最新的加固技术进行分析，而不是重复早已被破解的旧有模式。我个人特别欣赏作者对于代码审计哲学性的思考，他强调的不仅仅是“如何找到漏洞”，更是“为何这个漏洞会存在于这个设计中”，这种自上而下的批判性思维，才是安全专家必备的素质。全书的排版和插图设计也十分考究，使得那些复杂的流程图和数据结构示意图一目了然，极大地减少了理解成本，体现了出版方的专业水准。

读完这本书，我最大的感受是作者对安卓生态的理解之深厚，简直令人叹服。它不仅仅罗列了各种工具和命令，更重要的是，它构建了一套完整的思维框架，让你明白在面对一个未知应用时，应该从何处入手，如何系统地构建分析路径。书中对安卓安全防护机制的剖析尤为精彩，比如SELinux、沙箱机制以及各种硬件级别的安全特性，作者都进行了细致的拆解和演示，这对于我们这些需要进行渗透测试和漏洞挖掘的同行来说，是无价的知识。我特别喜欢它在讲解如何构建自己的自动化分析框架那部分内容，那绝对不是网上那些零散教程能比拟的，它提供了一种从“被动分析”转向“主动构建”的范式转变。说实话，市面上很多同类书籍在实战性上总有些欠缺，要么过于偏重理论，要么只是简单地罗列了一些公开工具的使用方法，但这本书，它教会了我如何**创造**自己的分析工具，如何根据目标应用自身的特性来定制最有效的逆向策略。读完后，我感觉自己像是从一个拿着现成螺丝刀的维修工，蜕变成了一个能自己设计和制造精密仪器的工程师。

好书！

入门图书

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很强悍，学到很多，比起ios，开源就是研究的更深入，不过道高一尺魔高一丈，各种防反编译的手段也更先进

满满的干货，值得细看