【我的Android进阶之旅】Android 如何防止 so库文件被未知应用盗用？

2021-12-12 03:26:32

首先，关于Android 如何防止 so库文件被未知应用盗用这个话题并不是我擅长的，只是在开发中遇到了这个问题，因此在这里总结一下。

故事回到几个月之前，当时公司和第三方音乐平台合作了一款内置于手表系统的音乐APP应用，合作过程中需要第三方提供so库文件来进行相关操作。当时提供so库文件的时候，第三方公司要求我们提供一个我们音乐APP应用的签名文件（这个签名文件称呼为V1）中的MD5码，然后再给我们提供了so库文件用于开发。

经过几个月的开发，我们的音乐APP要正式发布的时候，公司要求换一个应用签名文件，即之前的V1签名不用了，改用新的应用签名文件（这个签名文件称呼为V2）。

这个要求并不过分，因此我就立马换了签名文件为V2。可是当我把换了应用签名V2版本的APP运行的时候，直接crash了，crash log 打印为 so库文件找不到，应用无限crash然后无限自动重启，要泪奔了。

一开始以为是新版本的签名文件V2出问题了，但是其他同事使用的也是V2签名文件，并没有什么异常。然后只能将apk解压，对so库文件进行分析。

使用Beyond Compare工具打开该so库文件，可以更加清晰的看到十六进制的文件内容，如下图所示

通过分析so库文件，发现加密后的so库文件中有 “Signature”以及“MD5”的字样，这个时候我脑海中突然回想起来几个月之前第三方平台提供给我们so库文件的时候，要求我们提供我们的应用签名文件V1的MD5码，是不是就是因为第三方平台提供的so库文件用MD5码进行了签名校验呢？？？

速度联系第三方平台，经过咨询之后确定是第三方平台提供的so库文件用MD5码进行了签名校验，然后我提供了V2签名文件的MD5给他们，之后第三方平台使用新的MD5码对so文件重新进行签名之后重新发给我们。接着使用新的MD5码签名过的so文件替换之前的老版本的so文件之后，使用V2版本的应用签名的APP正常运行了。

下图是分别使用V1版本的MD5码签名的so库文件和使用V2版本的MD5码签名的so库文件 的对比图

附，有读者eziowayne看完之后弄不明白为什么同事的可以而我的不可以？

这里具体介绍下原因：

因为公司对于小型app都是单人独立开发，其他同事开发的是其他的apk，仅仅是将V1版本签名换成V2版本的签名用于打包apk而已，并没有使用V1或者V2签名对so进行签名等任何操作。

而我的apk用到的第三方音乐平台提供的so开发的音乐播放器，而这个so之前使用的是V1版本签名文件中的MD5码等属性做了加密，而V2版本签名文件的MD5码和V1版本签名中的MD5码不同，所以导致换签名文件之后，程序运行加载so的时候校验程序合法性的时候crash了。

上面内容是我自己遇到so库文件使用签名加密等防止未知应用盗用so库所遇到的问题，由以上的操作可以发现，我们可以通过在so库里面验证App的签名的方式来防止未知应用盗用so文件。

至于具体so库文件的源代码 cpp 里面是如何检验签名如何加密的，可以参考下面的文章了解大概的流程。

文章链接： http://blog.csdn.net/xx753277/article/details/37567951

下面是一段验证APP前面的示例代码，如下所示：

#include <jni.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <com_android_jni_JNI.h>
/**
 * http api 授权 key ，由服务端提供
 */
const char* AUTH_KEY = "0CC175B9C0F1B6A831C399E269772661";

/**
 * 发布的app 签名,只有和本签名一致的app 才会返回合法的 授权 key
 */
const char* RELEASE_SIGN ="3082030d308201f5a0030201020204163677d7300d06092a864886f70d01010b05003037310b30090603550406130255533110300e060355040a1307416e64726f6964311630140603550403130d416e64726f6964204465627567301e170d3134303131343035333835315a170d3434303130373035333835315a3037310b30090603550406130255533110300e060355040a1307416e64726f6964311630140603550403130d416e64726f696420446562756730820122300d06092a864886f70d01010105000382010f003082010a02820101008f02a948189bfa0134bdb17155061a4b62956c08881eac87b39f0a0acf1c808596100b09a16600f5567e5504f035f1deadc1dcc93fa93b930f78ac9a55ee961283458d66d3775e612e4eb5f5076bf06aeabb6e285400e89dd6e1327a52b4739a91d04d7288bc64c336b7776efe0b6341913d655943ffc9da4b8ba157a52f7790a815bf0cc693dd684209a07290b9c8d4220c8f56c00c25bee78500231213adba58b3c2c9e95951308dfab9edc4f9744fe6c99b3311b54971210db4c2e8a5d518def97535a69170827d6c14bd8a822a0d1b179a3633178db16376a9596df91c595b8cb3d3a916b0f10d029a0aad3b345a7ad54e85f2547686f612b62a010d7dd90203010001a321301f301d0603551d0e04160414f7c342dca7f916bb77312bb517105732c5e96328300d06092a864886f70d01010b0500038201010010b1bb9c29118a7eb15193ef15d40bafd4338526b200511f0e348e5c93eb9cbdf9330163cba183022572513dc7dac14cbd384c116bfc2c3d5efc9f545c3972ec8ce32908eb4e54a6940774ac569d682c188388380d60ed1904ecca4f4bf6bdcacd8be71557f1133c2fd5bcc2577fde19adef54cb91e02e635b47e6a6bfb1f46a5956259a10c61727e70cd8595fd632d4ed6c588dcb089967f164090aa89050911fd70eb1f7ccacd4d7b75c0b5ecd2bb84709b16176b9ac21f8bb25a970f65105af7939057cbf616abf5e9617f1ef87e39d16e458b278cbdc4f9ccb5d8e0c69719a5fae55bdd786b7b59c4a37a205972de1b0f3d4e8877267bad8f28ab09800f2";

/**
 * 拿到传入的app  的 签名信息，对比合法的app 签名，防止so文件被未知应用盗用
 */
static jclass contextClass;
static jclass signatureClass;
static jclass packageNameClass;
static jclass packageInfoClass;
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_android_jni_JNI_getAuthKey(
        JNIEnv * env, jobject obj, jobject contextObject) {

    jmethodID getPackageManagerId = (env)->GetMethodID(contextClass, "getPackageManager","()Landroid/content/pm/PackageManager;");
    jmethodID getPackageNameId = (env)->GetMethodID(contextClass, "getPackageName","()Ljava/lang/String;");
    jmethodID signToStringId = (env)->GetMethodID(signatureClass, "toCharsString","()Ljava/lang/String;");
    jmethodID getPackageInfoId = (env)->GetMethodID(packageNameClass, "getPackageInfo","(Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;");
    jobject packageManagerObject =  (env)->CallObjectMethod(contextObject, getPackageManagerId);
    jstring packNameString =  (jstring)(env)->CallObjectMethod(contextObject, getPackageNameId);
    jobject packageInfoObject = (env)->CallObjectMethod(packageManagerObject, getPackageInfoId,packNameString, 64);
    jfieldID signaturefieldID =(env)->GetFieldID(packageInfoClass,"signatures", "[Landroid/content/pm/Signature;");
    jobjectArray signatureArray = (jobjectArray)(env)->GetObjectField(packageInfoObject, signaturefieldID);
    jobject signatureObject =  (env)->GetObjectArrayElement(signatureArray,0);

    const char* signStrng =  (env)->GetStringUTFChars((jstring)(env)->CallObjectMethod(signatureObject, signToStringId),0);
    if(strcmp(signStrng,RELEASE_SIGN)==0)//签名一致  返回合法的 api key，否则返回错误
    {
       return (env)->NewStringUTF(AUTH_KEY);
    }else
    {
       return (env)->NewStringUTF("error");
    }

}


JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad (JavaVM* vm,void* reserved){

     JNIEnv* env = NULL;
     jint result=-1;
     if(vm->GetEnv((void**)&env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK)
       return result;

     contextClass = (jclass)env->NewGlobalRef((env)->FindClass("android/content/Context"));
     signatureClass = (jclass)env->NewGlobalRef((env)->FindClass("android/content/pm/Signature"));
     packageNameClass = (jclass)env->NewGlobalRef((env)->FindClass("android/content/pm/PackageManager"));
     packageInfoClass = (jclass)env->NewGlobalRef((env)->FindClass("android/content/pm/PackageInfo"));

     return JNI_VERSION_1_4;
 }

更多关于Android安全与逆向分析的知识可以参考一下几个链接：

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