【Android 安全】DEX 加密 ( Application 替换 | 兼容 ContentProvider 操作 | 源码资源 )

韩曙亮

发布于 2023-03-29 09:20:36

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发布于 2023-03-29 09:20:36

文章被收录于专栏：韩曙亮的移动开发专栏

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前两篇分析 ContentProvider 中的 Application 的博客 :

【Android 安全】DEX 加密 ( Application 替换 | 分析 ContentProvider 组件中调用 getApplication() 获取的 Application )
【Android 安全】DEX 加密 ( Application 替换 | 分析 ContentProvider 组件中调用 getApplication() 获取的 Application 二 )

ContentProvider 中替换 Application 的总结 :

① 分支选择 : 首先要命中 ActivityThread 中 installProvider 方法的分支三 ;
② Application 替换 : 然后要在 ContextImpl 的 createPackageContext 方法执行前进行一次 Application 替换 ;

一、命中 ActivityThread 中 installProvider 方法的分支三

1、原理分析

ActivityThread 中的 installProvider 方法中的三个分支如下 , 在上面的分析中 , 如果要使得分支一 context.getPackageName().equals(ai.packageName) 与分支二 mInitialApplication.getPackageName().equals(ai.packageName) , 都无法命中 , 就需要 Application 的 getPackageName 方法获取的包名不等于在 AndroidManifest.xml 中的包名 ai.packageName , 这里重写 ProxyApplication 的 getPackageName 方法 , 使该方法返回值为 “” 字符串 , 这样就无法命中前两个分支 , 只能进入 else 分支 ;

public final class ActivityThread {

    private ContentProviderHolder installProvider(Context context,
            ContentProviderHolder holder, ProviderInfo info,
            boolean noisy, boolean noReleaseNeeded, boolean stable) {
            
			// 该上下文对象很重要 
            Context c = null;
            ApplicationInfo ai = info.applicationInfo;
            

			// 该 context 是 ProxyApplication , 代理 Application 
            if (context.getPackageName().equals(ai.packageName)) {
				// 在应用中配置的代理 Application 包名与真实 Application 包名都是相等的
				// 该分支是命中的 
                c = context;
            } else if (mInitialApplication != null &&
                    mInitialApplication.getPackageName().equals(ai.packageName)) {
				// 该分支中 mInitialApplication 就是 Context context 参数 , 肯定不为空 
				// 该分支无法命中 
                c = mInitialApplication;
            } else {
				
				// 上述两个分支都无法命中 , 才进入该分支 
				// 需要将代理 Application 的包名 与 真实应用的包名设置成不同的
				// 此时上面两个分支都无法命中 
                try {
                    c = context.createPackageContext(ai.packageName,
                            Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
                } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
                    // Ignore
                }
            }
            
        return retHolder;
	}

}

参考路径 : frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java

2、代码实现

代码示例 : 暂时省略其余代码 ;

public class ProxyApplication extends Application {

    @Override
    public String getPackageName() {
        if(TextUtils.isEmpty(app_name)){
            // 如果 AndroidManifest.xml 中配置的 Application 全类名为空
            // 那么 不做任何操作
        }else{
            // 如果 AndroidManifest.xml 中配置的 Application 全类名不为空
            // 为了使 ActivityThread 的 installProvider 方法
            // 无法命中如下两个分支
            // 分支一 : context.getPackageName().equals(ai.packageName)
            // 分支二 : mInitialApplication.getPackageName().equals(ai.packageName)
            // 设置该方法返回值为空 , 上述两个分支就无法命中
            return "";
        }

        return super.getPackageName();
    }
    
}

二、在 ContextImpl 的 createPackageContext 方法执行前进行 Application 替换

1、原理分析

分支三中调用了 , context 的 createPackageContext(ai.packageName, Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE) 方法 , 该方法在 ContextImpl 中定义 ;

在 ContextImpl 中的 createPackageContext 方法 , 调用了 createPackageContextAsUser 方法 , 调用了如下代码 , 创建 Context 上下文 ,

ContextImpl c = new ContextImpl(this, mMainThread, pi, null, mActivityToken, user,
                    flags, null);

上述代码中创建 ContextImpl 时 , 使用的 mMainThread , pi , 都没有替换过 Application , 因此分支三创建的 ContentProvider 对应的 Application 也是代理 Application , 替换前的 Application 对象 ;

class ContextImpl extends Context {

	// 在该方法中调用了 createPackageContextAsUser 方法创建上下文
    @Override
    public Context createPackageContext(String packageName, int flags)
            throws NameNotFoundException {
        return createPackageContextAsUser(packageName, flags,
                mUser != null ? mUser : Process.myUserHandle());
    }

    @Override
    public Context createPackageContextAsUser(String packageName, int flags, UserHandle user)
            throws NameNotFoundException {
        if (packageName.equals("system") || packageName.equals("android")) {
            // The system resources are loaded in every application, so we can safely copy
            // the context without reloading Resources.
            return new ContextImpl(this, mMainThread, mPackageInfo, null, mActivityToken, user,
                    flags, null);
        }

		// 注意该 LoadedApk 对象
        LoadedApk pi = mMainThread.getPackageInfo(packageName, mResources.getCompatibilityInfo(),
                flags | CONTEXT_REGISTER_PACKAGE, user.getIdentifier());
        if (pi != null) {
			// 创建新的 ContextImpl 
			// 此时还没有替换 Application 
            ContextImpl c = new ContextImpl(this, mMainThread, pi, null, mActivityToken, user,
                    flags, null);

            final int displayId = mDisplay != null
                    ? mDisplay.getDisplayId() : Display.DEFAULT_DISPLAY;

            c.setResources(createResources(mActivityToken, pi, null, displayId, null,
                    getDisplayAdjustments(displayId).getCompatibilityInfo()));
            if (c.mResources != null) {
                return c;
            }
        }

        // Should be a better exception.
        throw new PackageManager.NameNotFoundException(
                "Application package " + packageName + " not found");
    }
		
}

源码路径 : frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

ContextImpl 中的 public Context createPackageContext(String packageName, int flags) 方法是公开方法 , 重写该方法 , 在重写的 createPackageContext 方法中 , 先进行一次 Application 替换 , 然后继续执行 super.createPackageContext 方法的后续操作 , 这样创建的 ContentProvider 中的上下文就是用户自定义的 MyApplication , 不再是 ProxyApplication ;

只有在创建 ContentProvider 时才调用到该 createPackageContext 方法 , 如果没有调用到该方法 , 说明该应用中没有配置 ContentProvider ;

2、代码实现

代码实现 : 在代理 Application 的中重写 public Context createPackageContext(String packageName, int flags) 方法 , 先替换 Application , 然后再继续向后执行 ;

这里建议 Application 替换操作 , 只执行一次 , 使用 Application delegate 是否为空 , 作为替换操作是否执行的标志 ;

public class ProxyApplication extends Application {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();

        // 如果之前没有替换过 , 执行 Application 替换操作
        // 说明没有调用到 createPackageContext 方法
        // 该 createPackageContext 方法只有在创建 ContentProvider 时才调用到
        // 如果没有调用到 , 说明 AndroidManifest.xml 中没有配置 ContentProvider
        // 此时需要在此处进行 Application 替换
        if (delegate == null){
            applicationExchange();
        }

    }

    @Override
    public Context createPackageContext(String packageName, int flags)
            throws PackageManager.NameNotFoundException {
        if(TextUtils.isEmpty(app_name)){
            // 如果 AndroidManifest.xml 中配置的 Application 全类名为空
            // 说明没有进行 dex 加密操作 , 返回父类方法执行即可
            return super.createPackageContext(packageName, flags);
        }else{
            // 只有在创建 ContentProvider 时才调用到该 createPackageContext 方法 ,
            // 如果没有调用到该方法 , 说明该应用中没有配置 ContentProvider ;
            // 该方法不一定会调用到
            // 先进行 Application 替换
            applicationExchange();
            // Application 替换完成之后 , 再继续向下执行创建 ContentProvider
            return delegate;
        }
    }

    /**
     * 调用 applicationExchange 替换 Application
     * 该成员就是替换后的 Application
     */
    private Application delegate;
    
	/**
     * Application 替换主方法
     */
    private void applicationExchange(){
	}  
}

三、完整代码示例

完整代码示例 :

package kim.hsl.multipledex;

import android.app.Application;
import android.content.Context;
import android.content.pm.ApplicationInfo;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ProxyApplication extends Application {
    public static final String TAG = "ProxyApplication";

    /**
     * 应用真实的 Application 全类名
     */
    String app_name;

    /**
     * DEX 解密之后的目录名称
     */
    String app_version;

    /**
     * 在 Application 在 ActivityThread 中被创建之后,
     * 第一个调用的方法是 attachBaseContext 函数.
     * 该函数是 Application 中最先执行的函数.
     */
    @Override
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);
        try {
            Log.i(TAG, "attachBaseContext");

            /*
                在该 Application 中主要进行两个操作 :
                1 . 解密并加载多个 DEX 文件
                2 . 将真实的 Application 替换成应用的主 Application
             */


            /*
                I . 解密与加载多 DEX 文件
                    先进行解密, 然后再加载解密之后的 DEX 文件

                    1. 先获取当前的 APK 文件
                    2. 然后解压该 APK 文件
             */

            // 获取当前的 APK 文件, 下面的 getApplicationInfo().sourceDir 就是本应用 APK 安装文件的全路径
            File apkFile = new File(getApplicationInfo().sourceDir);

            // 获取在 app Module 下的 AndroidManifest.xml 中配置的元数据,
            // 应用真实的 Application 全类名
            // 解密后的 dex 文件存放目录
            ApplicationInfo applicationInfo = null;

            applicationInfo = getPackageManager().getApplicationInfo(
                    getPackageName(),
                    PackageManager.GET_META_DATA
            );

            Bundle metaData = applicationInfo.metaData;
            if (metaData != null) {
                // 检查是否存在 app_name 元数据
                if (metaData.containsKey("app_name")) {
                    app_name = metaData.getString("app_name").toString();
                }
                // 检查是否存在 app_version 元数据
                if (metaData.containsKey("app_version")) {
                    app_version = metaData.getString("app_version").toString();
                }
            }

            // 创建用户的私有目录 , 将 apk 文件解压到该目录中
            File privateDir = getDir(app_name + "_" + app_version, MODE_PRIVATE);

            Log.i(TAG, "attachBaseContext 创建用户的私有目录 : " + privateDir.getAbsolutePath());

            // 在上述目录下创建 app 目录
            // 创建该目录的目的是存放解压后的 apk 文件的
            File appDir = new File(privateDir, "app");

            // app 中存放的是解压后的所有的 apk 文件
            // app 下创建 dexDir 目录 , 将所有的 dex 目录移动到该 dexDir 目录中
            // dexDir 目录存放应用的所有 dex 文件
            // 这些 dex 文件都需要进行解密
            File dexDir = new File(appDir, "dexDir");

            // 遍历解压后的 apk 文件 , 将需要加载的 dex 放入如下集合中
            ArrayList<File> dexFiles = new ArrayList<File>();

            // 如果该 dexDir 不存在 , 或者该目录为空 , 并进行 MD5 文件校验
            if (!dexDir.exists() || dexDir.list().length == 0) {
                // 将 apk 中的文件解压到了 appDir 目录
                ZipUtils.unZipApk(apkFile, appDir);


                // 获取 appDir 目录下的所有文件
                File[] files = appDir.listFiles();

                Log.i(TAG, "attachBaseContext appDir 目录路径 : " + appDir.getAbsolutePath());
                Log.i(TAG, "attachBaseContext appDir 目录内容 : " + files);

                // 遍历文件名称集合
                for (int i = 0; i < files.length; i++) {
                    File file = files[i];

                    Log.i(TAG, "attachBaseContext 遍历 " + i + " . " + file);

                    // 如果文件后缀是 .dex , 并且不是 主 dex 文件 classes.dex
                    // 符合上述两个条件的 dex 文件放入到 dexDir 中
                    if (file.getName().endsWith(".dex") &&
                            !TextUtils.equals(file.getName(), "classes.dex")) {
                        // 筛选出来的 dex 文件都是需要解密的
                        // 解密需要使用 OpenSSL 进行解密

                        // 获取该文件的二进制 Byte 数据
                        // 这些 Byte 数组就是加密后的 dex 数据
                        byte[] bytes = OpenSSL.getBytes(file);

                        // 解密该二进制数据, 并替换原来的加密 dex, 直接覆盖原来的文件即可
                        OpenSSL.decrypt(bytes, file.getAbsolutePath());

                        // 将解密完毕的 dex 文件放在需要加载的 dex 集合中
                        dexFiles.add(file);

                        // 拷贝到 dexDir 中

                        Log.i(TAG, "attachBaseContext 解密完成 被解密文件是 : " + file);

                    }// 判定是否是需要解密的 dex 文件
                }// 遍历 apk 解压后的文件

            } else {
                // 已经解密完成, 此时不需要解密, 直接获取 dexDir 中的文件即可
                for (File file : dexDir.listFiles()) {
                    dexFiles.add(file);
                }
            }

            Log.i(TAG, "attachBaseContext 解密完成 dexFiles : " + dexFiles);

            for (int i = 0; i < dexFiles.size(); i++) {
                Log.i(TAG, i + " . " + dexFiles.get(i).getAbsolutePath());
            }

            // 截止到此处 , 已经拿到了解密完毕 , 需要加载的 dex 文件
            // 加载自己解密的 dex 文件
            loadDex(dexFiles, privateDir);

            Log.i(TAG, "attachBaseContext 完成");
        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 加载 dex 文件集合
     * 这些 dex 文件已经解密
     * 参考博客 : https://hanshuliang.blog.csdn.net/article/details/109608605
     * <p>
     * 创建自己的 Element[] dexElements 数组
     * ( libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java )
     * 然后将 系统加载的 Element[] dexElements 数组 与 我们自己的 Element[] dexElements 数组进行合并操作
     */
    void loadDex(ArrayList<File> dexFiles, File optimizedDirectory)
            throws
            IllegalAccessException,
            InvocationTargetException,
            NoSuchFieldException,
            NoSuchMethodException {
        Log.i(TAG, "loadDex");
        /*
            需要执行的步骤
            1 . 获得系统 DexPathList 中的 Element[] dexElements 数组
                ( libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexPathList.java )
            2 . 在本应用中创建 Element[] dexElements 数组 , 用于存放解密后的 dex 文件
            3 . 将 系统加载的 Element[] dexElements 数组
                与 我们自己的 Element[] dexElements 数组进行合并操作
            4 . 替换 ClassLoader 加载过程中的 Element[] dexElements 数组 ( 封装在 DexPathList 中 )
         */


        /*
            1 . 获得系统 DexPathList 中的 Element[] dexElements 数组

            第一阶段 : 在 Context 中调用 getClassLoader() 方法 , 可以拿到 PathClassLoader ;

            第二阶段 : 从 PathClassLoader 父类 BaseDexClassLoader 中找到 DexPathList ;

            第三阶段 : 获取封装在 DexPathList 类中的 Element[] dexElements 数组 ;

            上述的 DexPathList 对象 是 BaseDexClassLoader 的私有成员
            Element[] dexElements 数组 也是 DexPathList 的私有成员
            因此只能使用反射获取 Element[] dexElements 数组
         */

        // 阶段一二 : 调用 getClassLoader() 方法可以获取 PathClassLoader 对象
        // 从 PathClassLoader 对象中获取 private final DexPathList pathList 成员
        Field pathListField = ReflexUtils.reflexField(getClassLoader(), "pathList");
        // 获取 classLoader 对象对应的 DexPathList pathList 成员
        Object pathList = pathListField.get(getClassLoader());

        //阶段三 : 获取封装在 DexPathList 类中的 Element[] dexElements 数组
        Field dexElementsField = ReflexUtils.reflexField(pathList, "dexElements");
        // 获取 pathList 对象对应的 Element[] dexElements 数组成员
        Object[] dexElements = (Object[]) dexElementsField.get(pathList);



        /*
            2 . 在本应用中创建 Element[] dexElements 数组 , 用于存放解密后的 dex 文件
                不同的 Android 版本中 , 创建 Element[] dexElements 数组的方法不同 , 这里需要做兼容

         */
        Method makeDexElements;
        Object[] addElements = null;

        if (Build.VERSION.SDK_INT <=
                Build.VERSION_CODES.M) { // 5.0, 5.1  makeDexElements

            // 反射 5.0, 5.1, 6.0 版本的 DexPathList 中的 makeDexElements 方法
            makeDexElements = ReflexUtils.reflexMethod(
                    pathList, "makeDexElements",
                    ArrayList.class, File.class, ArrayList.class);
            ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList<IOException>();
            addElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList, dexFiles,
                    optimizedDirectory,
                    suppressedExceptions);

        } else if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {   // 7.0 以上版本 makePathElements

            // 反射 7.0 以上版本的 DexPathList 中的 makeDexElements 方法
            makeDexElements = ReflexUtils.reflexMethod(pathList, "makePathElements",
                    List.class, File.class, List.class);
            ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList<IOException>();
            addElements = (Object[]) makeDexElements.invoke(pathList, dexFiles,
                    optimizedDirectory,
                    suppressedExceptions);

        }

        /*
            3 . 将 系统加载的 Element[] dexElements 数组
                与 我们自己的 Element[] dexElements 数组进行合并操作

            首先创建数组 , 数组类型与 dexElements 数组类型相同
            将 dexElements 数组中的元素拷贝到 newElements 前半部分, 拷贝元素个数是 dexElements.size
            将 addElements 数组中的元素拷贝到 newElements 后半部分, 拷贝元素个数是 dexElements.size
         */
        Object[] newElements = (Object[]) Array.newInstance(
                dexElements.getClass().getComponentType(),
                dexElements.length + addElements.length);

        // 将 dexElements 数组中的元素拷贝到 newElements 前半部分, 拷贝元素个数是 dexElements.size
        System.arraycopy(dexElements, 0, newElements, 0, dexElements.length);

        // 将 addElements 数组中的元素拷贝到 newElements 后半部分, 拷贝元素个数是 dexElements.size
        System.arraycopy(addElements, 0, newElements, dexElements.length, addElements.length);


        /*
            4 . 替换 ClassLoader 加载过程中的 Element[] dexElements 数组 ( 封装在 DexPathList 中 )
         */
        dexElementsField.set(pathList, newElements);

        Log.i(TAG, "loadDex 完成");

    }


    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();

        // 如果之前没有替换过 , 执行 Application 替换操作
        // 说明没有调用到 createPackageContext 方法
        // 该 createPackageContext 方法只有在创建 ContentProvider 时才调用到
        // 如果没有调用到 , 说明 AndroidManifest.xml 中没有配置 ContentProvider
        // 此时需要在此处进行 Application 替换
        if (delegate == null){
            applicationExchange();
        }

    }

    @Override
    public String getPackageName() {
        if(TextUtils.isEmpty(app_name)){
            // 如果 AndroidManifest.xml 中配置的 Application 全类名为空
            // 那么 不做任何操作
        }else{
            // 如果 AndroidManifest.xml 中配置的 Application 全类名不为空
            // 为了使 ActivityThread 的 installProvider 方法
            // 无法命中如下两个分支
            // 分支一 : context.getPackageName().equals(ai.packageName)
            // 分支二 : mInitialApplication.getPackageName().equals(ai.packageName)
            // 设置该方法返回值为空 , 上述两个分支就无法命中
            return "";
        }

        return super.getPackageName();
    }

    @Override
    public Context createPackageContext(String packageName, int flags)
            throws PackageManager.NameNotFoundException {
        if(TextUtils.isEmpty(app_name)){
            // 如果 AndroidManifest.xml 中配置的 Application 全类名为空
            // 说明没有进行 dex 加密操作 , 返回父类方法执行即可
            return super.createPackageContext(packageName, flags);
        }else{
            // 只有在创建 ContentProvider 时才调用到该 createPackageContext 方法 ,
            // 如果没有调用到该方法 , 说明该应用中没有配置 ContentProvider ;
            // 该方法不一定会调用到
            // 先进行 Application 替换
            applicationExchange();
            // Application 替换完成之后 , 再继续向下执行创建 ContentProvider
            return delegate;
        }
    }

    /**
     * 调用 applicationExchange 替换 Application
     * 该成员就是替换后的 Application
     */
    private Application delegate;

    /**
     * Application 替换主方法
     */
    private void applicationExchange(){
        try {

        /*
            在此处进行 Application 替换
         */

            // 先判断是否有配置 Application ,
            // 那么在 Manifest.xml 中的 meta-data 元数据 app_name 不为空
            // 如果开发者没有自定义 Application , 没有配置元数据 , 直接退出
            if (TextUtils.isEmpty(app_name)) {
                return;
            }

            // 获取上下文对象 , 保存下来 , 之后要使用
            Context baseContext = getBaseContext();

            // 通过反射获取 Application , 系统也是进行的反射操作
            Class<?> delegateClass = Class.forName(app_name);

            // 创建用户真实配置的 Application
            delegate = (Application) delegateClass.newInstance();

            // 调用 Application 的 attach 函数
            // 该函数无法直接调用 , 也需要通过反射调用
            // 这里先通过反射获取 Application 的 attach 函数
            Method attach = Application.class.getDeclaredMethod("attach", Context.class);
            // attach 方法是私有的 , 设置 attach 方法允许访问
            attach.setAccessible(true);

            // 获取上下文对象 ,
            // 该 Context 是通过调用 Application 的 attachBaseContext 方法传入的 ContextImpl
            // 将该上下文对象传入 Application 的 attach 方法中
            attach.invoke(delegate, baseContext);


            /*
                参考 : https://hanshuliang.blog.csdn.net/article/details/111569017 博客
                查询应该替换哪些对象中的哪些成员

                截止到此处, Application 创建完毕 , 下面开始逐个替换下面的 Application

                ① ContextImpl 的 private Context mOuterContext
                    成员是 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象 ;

                ② ActivityThread 中的 ArrayList<Application> mAllApplications
                    集合中添加了 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象 ;

                ③ LoadedApk 中的 mApplication 成员是 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象 ;

                ④ ActivityThread 中的 Application mInitialApplication
                    成员是 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象 ;
             */

            // I . 替换 ① ContextImpl 的 private Context mOuterContext
            //  成员是 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象
            Class<?> contextImplClass = Class.forName("android.app.ContextImpl");
            // 获取 ContextImpl 中的 mOuterContext 成员
            Field mOuterContextField = contextImplClass.getDeclaredField("mOuterContext");
            // mOuterContext 成员是私有的 , 设置可访问性
            mOuterContextField.setAccessible(true);
            // ContextImpl 就是应用的 Context , 直接通过 getBaseContext() 获取即可
            mOuterContextField.set(baseContext, delegate);




            // II . 替换 ④ ActivityThread 中的 Application mInitialApplication
            //                    成员是 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象 ;
            Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
            // 获取 ActivityThread 中的 mInitialApplication 成员
            Field mInitialApplicationField =
                    activityThreadClass.getDeclaredField("mInitialApplication");
            // mInitialApplication 成员是私有的 , 设置可访问性
            mInitialApplicationField.setAccessible(true);

            // 从 ContextImpl 对象中获取其 ActivityThread mMainThread 成员变量
            Field mMainThreadField = contextImplClass.getDeclaredField("mMainThread");
            mMainThreadField.setAccessible(true);
            // ContextImpl 就是本应用的上下文对象 , 调用 getBaseContext 方法获得
            Object mMainThread = mMainThreadField.get(baseContext);

            // ContextImpl 就是应用的 Context , 直接通过 getBaseContext() 获取即可
            mInitialApplicationField.set(mMainThread, delegate);



            // III . 替换 ② ActivityThread 中的 ArrayList<Application> mAllApplications
            //                    集合中添加了 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象 ;

            // 获取 ActivityThread 中的 mAllApplications 成员
            Field mAllApplicationsField =
                    activityThreadClass.getDeclaredField("mAllApplications");
            // mAllApplications 成员是私有的 , 设置可访问性
            mAllApplicationsField.setAccessible(true);

            // 获取 ActivityThread 中的 ArrayList<Application> mAllApplications 队列
            ArrayList<Application> mAllApplications =
                    (ArrayList<Application>) mAllApplicationsField.get(mMainThread);
            // 将真实的 Application 添加到上述队列中
            mAllApplications.add(delegate);



            // IV . 替换 ③ LoadedApk 中的 mApplication
            //          成员是 kim.hsl.multipledex.ProxyApplication 对象

            // 1. 先获取 LoadedApk 对象
            // LoadedApk 是 ContextImpl 中的 LoadedApk mPackageInfo 成员变量
            // 从 ContextImpl 对象中获取其 LoadedApk mPackageInfo 成员变量
            Field mPackageInfoField = contextImplClass.getDeclaredField("mPackageInfo");
            mPackageInfoField.setAccessible(true);
            // ContextImpl 就是本应用的上下文对象 , 调用 getBaseContext 方法获得
            Object mPackageInfo = mPackageInfoField.get(baseContext);

            // 2. 获取 LoadedApk 对象中的 mApplication 成员
            Class<?> loadedApkClass = Class.forName("android.app.LoadedApk");
            // 获取 ActivityThread 中的 mInitialApplication 成员
            Field mApplicationField =
                    loadedApkClass.getDeclaredField("mApplication");
            // LoadedApk 中的 mApplication 成员是私有的 , 设置可访问性
            mApplicationField.setAccessible(true);

            // 3. 将 Application 设置给 LoadedApk 中的 mApplication 成员
            mApplicationField.set(mPackageInfo, delegate);


            // V . 下一步操作替换替换 ApplicationInfo 中的 className , 该操作不是必须的 , 不替换也不会报错
            // 在应用中可能需要操作获取应用的相关信息 , 如果希望获取准确的信息 , 需要替换 ApplicationInfo
            // ApplicationInfo 在 LoadedApk 中

            Field mApplicationInfoField = loadedApkClass.getDeclaredField("mApplicationInfo");
            // 设置该字段可访问
            mApplicationInfoField.setAccessible(true);

            // mPackageInfo 就是 LoadedApk 对象
            // mApplicationInfo 就是从 LoadedApk 对象中获得的 mApplicationInfo 字段
            ApplicationInfo mApplicationInfo = (ApplicationInfo) mApplicationInfoField.get(mPackageInfo);

            // 设置 ApplicationInfo 中的 className 字段值
            mApplicationInfo.className = app_name;


            // 再次调用 onCreate 方法
            delegate.onCreate();

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException exception) {
            exception.printStackTrace();
        }
    }
}

四、日志分析

修改后再次分析 ContentProvider 中的 Application 是替换后的 MyApplication ;

2021-04-05 19:31:27.928 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyApplication: Application : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:27.929 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyApplication: ApplicationContext : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:27.929 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyApplication: ApplicationInfo.className : kim.hsl.dex.MyApplication
2021-04-05 19:31:27.929 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyProvider: Application : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:27.929 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyProvider: ApplicationContext : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:27.929 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyProvider: ApplicationInfo.className : kim.hsl.dex.MyApplication
2021-04-05 19:31:28.030 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MainActivity: Application : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:28.030 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MainActivity: ApplicationContext : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:28.030 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MainActivity: ApplicationInfo.className : kim.hsl.dex.MyApplication
2021-04-05 19:31:28.033 15336-15336/kim.hsl.dex E/octopus.MyProvider: MyProvider delete : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:28.051 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyService: Application : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:28.051 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyService: ApplicationContext : kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:28.051 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyService: ApplicationInfo.className : kim.hsl.dex.MyApplication
2021-04-05 19:31:28.052 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyBroadCastReciver: reciver:android.app.ReceiverRestrictedContext@e207566
2021-04-05 19:31:28.052 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyBroadCastReciver: reciver:kim.hsl.dex.MyApplication@5439ba9
2021-04-05 19:31:28.052 15336-15336/kim.hsl.dex I/octopus.MyBroadCastReciver: reciver:kim.hsl.dex.MyApplication

五、源码资源

DEX 加密源码资源 :

GitHub 地址 : https://github.com/han1202012/DexEncryption
CSDN 源码快照 : https://download.csdn.net/download/han1202012/16465693
注意事项 : DexEncryption\multiple-dex-tools\src\main\java\kim\hsl\multiple_dex_tools 中的 Main.kt 中 , sdkDirectory 修改成你自己电脑上的 SDK 配置 , 需要使用其中的 build-tools 下的签名工具 , 对齐工具等 ;

val sdkDirectory = "Y:/001_DevelopTools/002_Android_SDK/"

执行流程 : 先按照【Android 安全】DEX 加密 ( Java 工具开发 | 加密解密算法 API | 编译代理 Application 依赖库 | 解压依赖库 aar 文件 ) 生成依赖库的 aar 文件 , 然后选择菜单栏 -> Build -> Build Bundle(s) / APK (s) 选项 , 最后执行 DexEncryption\multiple-dex-tools\src\main\java\kim\hsl\multiple_dex_tools 中的 Main.kt 文件 ;