函数抽取壳这个词不知道从哪起源的，但我理解的函数抽取壳是那种将dex文件中的函数代码给nop，然后在运行时再把字节码给填回dex的这么一种壳。

函数抽取前：

函数抽取后：

很早之前就想写这类的壳，最近终于把它做出来了，取名为dpt。现在将代码分享出来，欢迎把玩。项目地址：https://github.com/luoyesiqiu/dpt-shell

dpt代码分为两个部分，一个是proccessor，另一个是shell。

proccessor是可以将普通apk处理成加壳apk的模块。它的主要功能有：

解压apk

提取apk中的dex的codeitem保存起来

修改Androidmanifest.xml中的Application类名

生成新的apk

它的流程如下：

shell模块最终生成的dex文件和so文件将被集成到需要加壳的apk中。它的要功能有：

处理App的启动

替换dexElements

hook相关函数

调用目标Application

codeitem文件读取

codeitem填回

shell模块的流程如下：

proccessor比较重要的逻辑两点，AndroidManiest.xml的处理和Codeitem的提取

我们处理AndroidManifest.xml的操作主要是备份原Application的类名和写入壳的代理Application的类名。备份原Application类名目的是在壳的流程执行完成后，调用我们原APK的Application。写入壳的代理Application类名的目的是在app启动时尽早的启动我们的代理Application，这样我们就可以做一些准备工作，比如自定义加载dex,Hook一些函数等。我们知道，AndroidManifest.xml在生成apk后它不是以普通xml文件的格式来存放的，而是以axml格式来存放的。不过幸运的是，已经有许多大佬写了对axml解析和编辑的库，我们直接拿来用就行。这里用到的axml处理的库是ManifestEditor。

提取原Androidmanifest.xml Application完整类名代码如下，直接调用getApplicationName函数即可

写入Application类名的代码如下：

CodeItem是什么东西，CodeItem就是dex文件中存放函数字节码相关数据的结构。下图显示的就是CodeItem大概的样子。

说是提取CodeItem，其实我们提取的是CodeItem中的insns，它里面存放的是函数真正的字节码。提取insns，我们使用的是Android源码中的dx工具，使用dx工具可以很方便的读取dex文件的各个部分。

下面的代码遍历所有ClassDef，并遍历其中的所有函数，再调用extractMethod对单个函数进行处理。

处理函数的过程中发现没有代码（通常为native函数）或者insns的容量不足以填充return语句则跳过处理。这里就是对应函数抽取壳的抽取操作

shell模块是函数抽取壳的主要逻辑，它的功能我们上面已经讲过。

Hook函数时机最好要早点，dpt在_init函数中开始进行一系列HOOK

Hook框架使用的Dobby，主要Hook两个函数：MapFileAtAddress和LoadMethod。

Hook MapFileAtAddress函数的目的是在我们加载dex能够修改dex的属性，让加载的dex可写，这样我们才能把字节码填回dex，有大佬详细的分析过，具体参考这篇文章。

Hook到了之后，给prot参数追加PROT_WRITE属性

在Hook LoadMethod函数之前，我们需要了解LoadMethod函数流程。为什么是这个LoadMethod函数，其他函数是否可行？

当一个类被加载的时候，它的调用链是这样的(部分流程已省略)：

也就是说，当一个类被加载，它是会去调用LoadMethod函数的，我们看一下它的函数原型：

这个函数太爆炸了，它有两个爆炸性的参数，DexFile和ClassDataItemIterator，我们可以从这个函数得到当前加载函数所在的DexFile结构和当前函数的一些信息，可以看一下ClassDataItemIterator结构：

其中最重要的字段就是code_off_它的值是当前加载的函数的CodeItem相对于DexFile的偏移，当相应的函数被加载，我们就可以直接访问到它的CodeItem。其他函数是否也可以？在上面的流程中没有比LoadMethod更适合我们Hook的函数，所以它是最佳的Hook点。

Hook LoadMethod稍微复杂一些，倒不是Hook代码复杂，而是Hook触发后处理的代码比较复杂，我们要适配多个Android版本，每个版本LoadMethod函数的参数都可能有改变，幸运的是，LoadMethod改动也不是很大。那么，我们如何读取ClassDataItemIterator类中的code_off_呢？比较直接的做法是计算偏移，然后在代码中维护一份偏移。不过这样的做法不易阅读很容易出错。dpt的做法是把ClassDataItemIterator类拷过来，然后将ClassDataItemIterator引用直接转换为我们自定义的ClassDataItemIterator引用，这样就可以方便的读取字段的值。

下面是LoadMethod被调用后做的操作，逻辑是读取存在map中的insns，然后将它们填回指定位置。

其实dex在App启动的时候已经被加载过一次了，但是，我们为什么还要再加载一次？因为系统加载的dex是以只读方式加载的，我们没办法去修改那一部分的内存。而且App的dex加载早于我们Application的启动，这样，我们在代码根本没法感知到，所以我们要重新加载dex。

自定义的ClassLoader

这一步也非常重要，这一步的目的是使ClassLoader从我们新加载的dex文件中加载类。代码如下：

做这个壳确实花了不少的时间，其中走过的弯路只有自己知道，不过还好做出来了。dpt未经过大量测试，后续发现问题再慢慢解决。

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