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安卓逆向之脱壳-认识一下动态加载 双亲委派（二）

article 2025/1/30 19:02:33

一：动态加载与双亲委派模型

在 Java 和 Android 中，ClassLoader 是一个非常重要的组件，负责将 .class 文件或 .dex 文件的字节码加载到内存中，供程序使用。在这其中，有两种关键的概念需要深入理解：动态加载 和 双亲委派模型。这两者结合起来，可以帮助我们理解类加载机制、插件化框架的实现、动态代码注入等技术。

1. 双亲委派模型 (Parent Delegation Model)

双亲委派模型是 Java 类加载机制的基础，指的是在类加载器中，每个加载器都有一个父类加载器。加载器在加载类时，首先会将请求委托给父类加载器。如果父类加载器无法找到该类，再由当前类加载器进行加载。

1.1 双亲委派的流程

  1. 加载类的请求：当一个 ClassLoader 收到加载类的请求时，它不会立刻去加载该类，而是将请求委托给其父 ClassLoader。
  2. 父类加载器尝试加载：父类加载器（通常是上层的 ClassLoader）会尝试去加载该类。如果父类加载器找到了该类，就返回它；如果没有找到，父类加载器会继续将请求委托给它的父类加载器，直到找到系统根类加载器（Bootstrap ClassLoader）。
  3. 当前类加载器加载：如果所有的父类加载器都没有找到该类，那么当前的 ClassLoader 才会去查找并加载这个类。
  4. 防止重复加载：这种委托模式的好处是，避免了同一个类被多个加载器加载，减少了内存消耗和类冲突问题。

1.2 双亲委派的实现

Java 类加载器的默认实现遵循双亲委派机制，ClassLoader 有两个重要的字段：

  • 父类加载器（parent）：即当前类加载器的父类加载器。可以通过构造函数传入。
  • loadClass() 方法：用于加载类，默认的 loadClass() 会通过调用 findClass() 实现类的加载。
public class ClassLoader {
    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        Class<?> c = findLoadedClass(name); // 检查类是否已经加载
        if (c == null) {
            // 委托父加载器加载类
            if (parent != null) {
                c = parent.loadClass(name);
            }
            if (c == null) {
                // 如果父类加载器不能加载，则调用子类加载器的 findClass 方法来加载类
                c = findClass(name);
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c); // 可选的解析过程
        }
        return c;
    }
}

1.3 双亲委派的优点

  • 安全性：系统核心类（如 java.lang.* 和 java.util.*）通过 Bootstrap ClassLoader 加载，这些类不会被自定义的 ClassLoader 加载，从而保证了 Java 类库的安全性。
  • 减少重复加载：由于加载过程严格按照父类加载器先行的原则，避免了不同的 ClassLoader 加载同一类的情况。
  • 统一管理：通过父子层级关系，类加载器的管理变得更加清晰，易于维护。

2. 动态加载

动态加载是指在程序运行时，根据需要动态地加载类。Java 中的类加载是懒加载的，只有在第一次使用该类时，类才会被加载到内存中。动态加载通常是在运行时根据特定条件来加载不同的类、插件或模块。

2.1 动态加载的基本方式

Java 提供了反射机制，可以通过动态地加载类来实现：

  • Class.forName()：这是最常用的动态加载方式。它通过类的完全限定名（即 package.ClassName）来加载类。
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
Object obj = clazz.newInstance(); // 创建对象
  • ClassLoader.loadClass()：通过自定义的 ClassLoader 加载类。
ClassLoader classLoader = MyClass.class.getClassLoader();
Class<?> clazz = classLoader.loadClass("com.example.MyClass");
  • DexClassLoader：在 Android 中，通常使用 DexClassLoader 来加载外部的 dex 文件，实现动态加载。它可以加载从外部传入的 .dex 文件或 APK 中的 dex 文件。
DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(dexFile, optimizedDirectory, null, parentClassLoader);
Class<?> clazz = dexClassLoader.loadClass("com.example.MyClass");

2.2 动态加载的应用场景

  • 插件化框架：如 RePlugin、DroidPlugin，允许应用在运行时加载插件，用户可以在不重新安装应用的情况下更新功能模块。
  • 热修复：如 Tinker、Sophix，通过动态加载修复包，允许开发者修复已经发布的应用中的 bug。
  • 动态生成与执行代码：比如使用 Java Compiler API 或 JVM 来动态编译和加载代码。

3. 动态加载与双亲委派的关系

动态加载和双亲委派模型密切相关。在动态加载的过程中，虽然我们动态地加载类，但是这个过程依然是由 ClassLoader 完成的。通过 双亲委派模型，父类加载器会优先尝试加载标准的系统类（如 java.lang.*），而自定义的类加载器则可以动态加载其他模块。

3.1 自定义 ClassLoader 与动态加载

自定义 ClassLoader 通常用于插件化框架中，它允许我们根据特定的需求，动态加载外部的 dex 文件或插件包。在实现自定义 ClassLoader 时，我们通常需要做两件事：

  • 处理父类委托问题：如果插件中有类与系统类或主应用类冲突，需要通过委托机制避免重复加载。
  • 动态加载插件：使用自定义的 ClassLoader 加载插件中的 .dex 文件或 .jar 文件。
public class PluginClassLoader extends ClassLoader {
    private String pluginDexPath;

    public PluginClassLoader(String pluginDexPath, ClassLoader parent) {
        super(parent); // 使用系统默认的类加载器作为父加载器
        this.pluginDexPath = pluginDexPath;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        byte[] classData = loadClassData(name);
        if (classData == null) {
            throw new ClassNotFoundException("Class not found: " + name);
        }
        return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
    }

    private byte[] loadClassData(String className) {
        // 逻辑：从插件的 dex 文件中读取字节码
        String classFilePath = pluginDexPath + "/" + className.replace('.', '/') + ".dex";
        // 读取文件内容并返回字节数据
    }
}

4. 自定义 ClassLoader 和双亲委派的结合

在自定义 ClassLoader 时，通常需要考虑如何处理父类加载器与插件类加载器的关系。一个常见的做法是通过 双亲委派 机制来确保父类加载器加载系统核心类，而自定义的类加载器只负责加载外部插件。

4.1 双亲委派的自定义实现

我们可以通过重写 loadClass() 方法来确保自定义类加载器按照双亲委派模式加载类。这样，系统类总是由父类加载器加载，而插件类由自定义的类加载器加载。

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    public MyClassLoader(ClassLoader parent) {
        super(parent); // 设置父加载器
    }

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 先委托给父类加载器
        Class<?> clazz = findLoadedClass(name);
        if (clazz == null) {
            try {
                clazz = getParent().loadClass(name); // 委托给父加载器
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // 如果父加载器不能加载，则自己加载类
                clazz = findClass(name);
            }
        }
        return clazz;
    }
}

5. 总结

双亲委派模型是 Java 类加载机制的核心。它通过父子 ClassLoader 的委托机制，保证了类加载的安全性和高效性。父类加载器负责加载系统核心类，子类加载器负责加载用户定义的类或插件。

二：验证类加载器与双亲委派机制

在 Java 和 Android 中，类加载器遵循双亲委派机制。这种机制确保了系统类（如 java.lang.* 和 android.*）通过核心加载器（Bootstrap ClassLoader）加载，而应用程序自定义的类通过 PathClassLoader 或 DexClassLoader 等加载器加载。为了理解并验证这个机制，通常需要检查类加载器的工作方式和委托行为。

以下是如何通过代码验证类加载器与双亲委派机制的基本流程。

1. 了解双亲委派模型

双亲委派模型的基本原则是：

  • 父类优先：当一个类加载器加载一个类时，它会先委托给父类加载器。只有当父类加载器找不到该类时，当前类加载器才会尝试加载该类。
  • 系统类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载核心 Java 类（如 java.lang.*）。
  • 应用类加载器（PathClassLoader）：加载应用的 .dex 文件或 .jar 包。
  • 插件类加载器（DexClassLoader）：用于加载外部插件模块，尤其是 .dex 文件。

2. 验证类加载器类型

可以通过 ClassLoader 的 getClassLoader() 方法验证加载当前类的加载器类型。同时，可以通过 getParent() 方法检查当前类加载器的父类加载器。

2.1 验证类加载器类型

你可以编写如下代码来验证当前类是由哪个加载器加载的：

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前类的加载器
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();

        // 输出类加载器的类型
        System.out.println("Current ClassLoader: " + classLoader);

        // 获取当前类加载器的父类加载器
        ClassLoader parentLoader = classLoader.getParent();
        System.out.println("Parent ClassLoader: " + parentLoader);

        // 获取父类加载器的父类加载器
        ClassLoader grandParentLoader = parentLoader.getParent();
        System.out.println("Grandparent ClassLoader: " + grandParentLoader);

        // 验证 BootClassLoader（父类加载器的父类加载器）
        System.out.println("Bootstrap ClassLoader: " + grandParentLoader);
    }
}

2.2 输出结果

根据代码的输出，我们可以看到：

Current ClassLoader: sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
Parent ClassLoader: sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@74a14482
Grandparent ClassLoader: null
Bootstrap ClassLoader: null
  • Current ClassLoader 是应用的类加载器，通常是 AppClassLoader（对于普通的 Java 应用）。
  • Parent ClassLoader 是扩展类加载器（ExtClassLoader），它加载 JRE 扩展库（例如 rt.jar）。
  • Grandparent ClassLoader 是 null，说明它是 Bootstrap ClassLoader（Java 的根类加载器），它负责加载 JDK 核心类库。
  • 在 Java 中，Bootstrap ClassLoader 是由 JVM 本身实现的，不能通过普通的 Java 代码直接访问。

3. 验证双亲委派机制

为了验证双亲委派机制，我们可以通过自定义 ClassLoader 来修改或跟踪委派行为。我们可以重写 loadClass() 方法，并打印加载过程中的信息。

3.1 自定义 ClassLoader 来验证委派机制

以下代码演示了如何通过自定义 ClassLoader 来验证双亲委派的行为：

public class MyClassLoader extends ClassLoader {

    public MyClassLoader(ClassLoader parent) {
        super(parent);  // 设置父加载器
    }

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 打印加载过程信息
        System.out.println("Attempting to load class: " + name);

        // 先检查类是否已经加载
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            // 委托父加载器加载
            try {
                System.out.println("Delegating to parent class loader: " + name);
                c = getParent().loadClass(name);  // 委托给父类加载器
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                System.out.println("Parent class loader couldn't load " + name);
            }

            // 如果父加载器不能加载，则尝试自己加载
            if (c == null) {
                System.out.println("Loading class by current class loader: " + name);
                c = findClass(name);  // 使用当前类加载器加载
            }
        }
        return c;
    }
}

3.2 使用自定义 ClassLoader

在测试过程中，我们可以使用自定义的 MyClassLoader 来加载一个类（如 java.lang.String），以验证委派机制：

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyClassLoader customLoader = new MyClassLoader(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());

            // 使用自定义 ClassLoader 加载 java.lang.String 类
            Class<?> clazz = customLoader.loadClass("java.lang.String");
            System.out.println("Class loaded: " + clazz.getName());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.3 输出结果

运行上述代码时，输出可能如下所示：

Attempting to load class: java.lang.String
Delegating to parent class loader: java.lang.String
Class loaded: java.lang.String

在这个例子中：

  • Attempting to load class：自定义 ClassLoader 首先尝试加载类。
  • Delegating to parent class loader：在未找到该类后，它将加载请求委托给父类加载器。这里的父加载器是 AppClassLoader。
  • 最终，类 java.lang.String 是由 Bootstrap ClassLoader（Java 核心类加载器）加载的，因为 String 是 Java 核心类之一，属于 Bootstrap ClassLoader 的范围。

4. 验证双亲委派机制的关键点

  • 系统核心类：类如 java.lang.String 和 java.util.* 等核心类会始终通过 Bootstrap ClassLoader 加载，不会被应用类加载器（如 PathClassLoader 或 DexClassLoader）加载。
  • 应用类和自定义类：任何在应用程序中自定义或加载的类，都会通过 PathClassLoader（或其他自定义的 ClassLoader）加载。
  • 委派机制的验证：当我们自定义 ClassLoader 时，通过重写 loadClass() 方法，可以显式看到父类加载器如何处理类加载请求。它首先会委托给父加载器，父加载器未找到时，当前加载器再尝试加载。

5. 双亲委派与动态加载结合

双亲委派模型和动态加载经常结合在一起。自定义的 ClassLoader 可以通过双亲委派机制来动态加载外部插件或模块。这种机制特别适用于插件化框架或热修复技术（如 Android 热修复）。

  • 在插件化框架中，插件的类通常会通过自定义的 ClassLoader 加载，但系统核心类和应用核心类始终会由父类加载器加载。
  • 在热修复中，我们通常使用 DexClassLoader 来动态加载外部的 .dex 文件，而这些文件不会影响到系统核心类的加载。

6. 总结

  • 双亲委派模型：这是 Java 类加载器的核心设计模式，确保系统核心类总是由 Bootstrap ClassLoader 加载，而自定义类通过应用类加载器加载。
  • 验证类加载器类型：可以通过 getClassLoader() 和 getParent() 方法来验证当前类加载器及其父加载器的类型。
  • 自定义类加载器的委派：通过自定义 ClassLoader 并重写 loadClass() 方法，可以验证类加载器如何委派类加载请求。
  • 动态加载与双亲委派：动态加载可以与双亲委派机制结合使用，特别是在插件化和热修复等场景中，保证了系统核心类的安全性和灵活的插件管理。

通过上述的验证过程，我们能够深入理解 Java 类加载器的工作原理，特别是双亲委派机制如何影响类的加载流程。

三：获取类加载器中的类列表

在 Java 中，ClassLoader 负责加载类，但 ClassLoader 本身并没有提供直接的 API 来列出它加载的所有类。这是因为 Java 的类加载机制并不像文件系统那样直接暴露所有加载的类的列表。不过，你可以通过一些方法来间接实现这个需求。

1. 方法 1: 利用 ClassLoader 的自定义实现来追踪加载的类

一种常见的方法是通过自定义 ClassLoader 来追踪它加载的类。我们可以重写 findClass 或 loadClass 方法，在每次加载类时记录下加载的类名。

示例：通过自定义 ClassLoader 记录加载的类

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    private Set<String> loadedClasses;

    public MyClassLoader(ClassLoader parent) {
        super(parent);
        loadedClasses = new HashSet<>();
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 在加载类之前记录
        loadedClasses.add(name);

        // 实际加载类的逻辑
        byte[] classData = loadClassData(name);
        return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
    }

    public Set<String> getLoadedClasses() {
        return loadedClasses;
    }

    private byte[] loadClassData(String className) {
        // 这里是简化的，实际加载字节码的代码可以通过文件、网络等方式获取
        return new byte[0];  // 实际应用中需要实现字节码加载的过程
    }
}

使用自定义 ClassLoader

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());

        // 动态加载一些类
        myClassLoader.loadClass("java.lang.String");
        myClassLoader.loadClass("java.util.ArrayList");

        // 获取加载的类
        System.out.println("Loaded classes: " + myClassLoader.getLoadedClasses());
    }
}

输出结果：

Loaded classes: [java.lang.String, java.util.ArrayList]

2. 方法 2: 利用反射来间接获取加载的类

尽管 ClassLoader 没有提供直接列出所有加载类的方法，但你可以通过反射和一些工具库来遍历类路径下的所有类，然后根据当前的类加载器验证是否已加载。

  • 使用 ClassLoader.getResources()：列出某个包路径下的所有类资源，并通过类加载器判断哪些类已经被加载。
  • 使用工具类扫描类路径：通过使用像 Reflections 或 ClassGraph 这样的库，可以扫描类路径下的所有类，然后过滤出当前类加载器已经加载的类。

使用 Reflections 库来扫描类

Reflections 是一个 Java 库，用于扫描类路径，查找注解、继承关系等。通过 Reflections，可以扫描类并判断这些类是否由特定的 ClassLoader 加载。

import org.reflections.Reflections;

import java.util.Set;

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用 Reflections 库来扫描指定包下的所有类
        Reflections reflections = new Reflections("java.lang");

        Set<Class<?>> allClasses = reflections.getSubTypesOf(Object.class);

        // 输出所有找到的类
        for (Class<?> clazz : allClasses) {
            System.out.println(clazz.getName());
        }
    }
}

输出结果：

java.lang.String
java.lang.Integer
java.lang.Double
...

3. 方法 3: 遍历 ClassLoader 加载的类

ClassLoader 本身并不保存已加载的类列表，因此没有直接方法可以遍历已经加载的类。但是你可以通过 JNI 或 JDK 内部的特定 API 来获取 ClassLoader 加载的所有类。

使用 Instrumentation 获取已加载的类

Java 提供了 Instrumentation 接口，它允许你在运行时获取已加载的所有类。通常，它用于 Java Agent 编程。

步骤：

  1. 创建一个 Java Agent。
  2. 使用 Instrumentation 获取已加载的类。
import java.lang.instrument.Instrumentation;

public class Agent {
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        // 获取所有已加载的类
        Class[] loadedClasses = inst.getAllLoadedClasses();

        // 打印已加载的类
        for (Class clazz : loadedClasses) {
            System.out.println(clazz.getName());
        }
    }
}

在 pom.xml 文件中配置 agent：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <executions>
        <execution>
            <goals>
                <goal>jar</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

运行时，Java Agent 将会列出所有已加载的类。

获取 Instrumentation 对象

Instrumentation 的获取方式通常需要在启动应用时通过 -javaagent 参数来指定 Agent：

java -javaagent:/path/to/agent.jar -jar yourapp.jar

4. 总结

  • 自定义 ClassLoader：通过自定义 ClassLoader，我们可以记录类加载过程，并追踪加载的类名。通过重写 findClass() 或 loadClass() 方法，记录加载的类信息。
  • Reflections 库：通过 Reflections 库，可以扫描类路径，找到所有符合条件的类，然后根据需要筛选出已经被加载的类。
  • Instrumentation：通过创建 Java Agent，可以获取到所有已加载的类。此方法通常用于应用程序级的监控和诊断。

这些方法提供了不同的手段来获取类加载器加载的类列表。选择哪种方式取决于你的实际需求，比如是否希望通过自定义加载器进行记录，还是通过类路径扫描或 Java Agent 进行检测。

四：类加载 API 与脱壳

在逆向工程和安卓安全领域，脱壳（Unpacking）是指从被加壳或混淆的 APK 或 DEX 文件中恢复出原始的、未经保护的代码。这通常是为了进行调试、分析或研究应用程序的行为。在这个过程中，类加载 API 和 类加载器机制 扮演着重要角色，因为它们直接影响到类的加载过程，特别是在加壳和混淆的情况下。

1. 类加载 API 和类加载器机制

Java 和 Android 使用 类加载器（ClassLoader） 来动态加载 .class 或 .dex 文件中的类。类加载器通过网络、文件系统、或者内存等方式加载字节码，在运行时将字节码转换为内存中的类对象。

1.1 Java 类加载器（ClassLoader） 的主要 API

  • ClassLoader.loadClass(String name)：这是加载一个类的标准方法。它会委托父类加载器加载类，如果父类加载器不能加载，则由当前类加载器加载。
  • ClassLoader.getResource(String name)：返回资源的 URL。资源可以是类文件、配置文件等。
  • ClassLoader.findClass(String name)：用于实际查找和加载类的字节码（通常是由 loadClass() 调用）。
  • defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)：用于定义一个类，将字节数组转换为类对象。
  • getParent()：获取当前类加载器的父类加载器。

1.2 Android 中的 ClassLoader

Android 中的 ClassLoader 与 Java 的 ClassLoader 类似，但针对 Android 特有的 .dex 文件做了适配。常见的 ClassLoader 类型包括：

  • PathClassLoader：主要用于加载 APK 中的 .dex 文件。
  • DexClassLoader：允许加载外部的 .dex 文件，比如插件化框架会使用这个加载器加载插件。
  • BaseDexClassLoader：PathClassLoader 和 DexClassLoader 都继承自它，是 Android 5.0（Lollipop）之后引入的类。

1.3 如何利用 ClassLoader 进行类加载

通常，类加载的流程如下：

  1. 当需要加载一个类时，ClassLoader.loadClass() 被调用。
  2. 先尝试在当前类加载器中查找类，如果未找到，则会委托给父类加载器。
  3. findClass() 方法用于从指定的路径或字节码数据中找到并定义类。
  4. defineClass() 方法将字节数据转换为类对象，最终加载到内存。

2. 脱壳过程中的类加载器机制

在应用进行加壳保护时，保护代码通常会采取混淆、加密、压缩等手段对原始的 APK 或 DEX 进行“包装”。这样，恶意软件分析师就无法直接查看 APK 内的原始代码，防止静态分析。脱壳过程中，关键的挑战之一是正确加载和解密这些被加壳的类，并绕过类加载器的保护措施。

2.1 加壳的常见手段

  • 加密或压缩 DEX 文件：将原始的 .dex 文件加密或压缩，防止直接读取类字节码。加密或压缩后的 .dex 文件通常通过自定义的 ClassLoader 进行动态解密或解压。
  • 混淆类名和方法名：混淆工具（如 ProGuard 或 R8）通常会将类名和方法名替换为随机的字符串，从而使静态分析变得困难。
  • 动态加载 DEX 文件：加壳保护可能会将 DEX 文件存放在加密的资源中，并通过自定义 ClassLoader 动态加载、解密这些 DEX 文件。

2.2 通过自定义 ClassLoader 进行脱壳

脱壳时，可以使用 自定义 ClassLoader 来动态加载 DEX 文件并绕过加壳保护。一般来说，脱壳的过程是动态加载未加密或未加壳的 DEX 文件，逐步解密或解压后加载类。

2.2.1 自定义 ClassLoader 示例

public class MyDexClassLoader extends ClassLoader {
    private String dexFilePath;
    private File dexFile;

    public MyDexClassLoader(String dexFilePath, ClassLoader parent) {
        super(parent);
        this.dexFilePath = dexFilePath;
        this.dexFile = new File(dexFilePath);
    }

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 通过自定义类加载器加载已解密的 DEX 文件
        try {
            byte[] classBytes = loadClassBytes(name);
            return defineClass(name, classBytes, 0, classBytes.length);
        } catch (IOException e) {
            return super.loadClass(name);
        }
    }

    private byte[] loadClassBytes(String className) throws IOException {
        // 假设类已经被解密或解压到 dexFile 中，可以直接读取并加载
        String classPath = dexFilePath + "/" + className.replace(".", "/") + ".dex";
        FileInputStream fis = new FileInputStream(classPath);
        byte[] classData = new byte[fis.available()];
        fis.read(classData);
        fis.close();
        return classData;
    }
}

2.2.2 加载 DEX 文件

在脱壳过程中，可能需要通过解密、解压等方式将被加壳的 DEX 文件恢复为原始的 .dex 格式。然后使用 DexClassLoader 或 自定义 ClassLoader 来加载这些 DEX 文件中的类。

DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(
    dexFile.getAbsolutePath(),
    getDir("dex", MODE_PRIVATE).getAbsolutePath(),
    null,
    getClassLoader()
);
Class<?> clazz = dexClassLoader.loadClass("com.example.MyClass");
Object instance = clazz.newInstance();

在此过程中，DexClassLoader 会通过加载解密后的 DEX 文件，将其中的类加载到 JVM 或 Android 的虚拟机中。

2.3 绕过类加载保护

一些加壳技术可能会在加载类时进行特殊保护，导致传统的类加载方法无法加载被加密或加壳的类。为了绕过这些保护，可以：

  • 分析并修改类加载器：例如，通过 hook 或修改加壳应用的 ClassLoader，替换默认的类加载器为自定义类加载器，从而绕过加密或压缩过程。
  • 动态注入代码：使用 Xposed 或类似框架动态注入代码，修改应用中的类加载行为。
  • 静态分析和修改 APK：使用反编译工具（如 JADX、apktool）静态分析 APK 内容，找到加壳的入口点，然后修改代码或资源，恢复原始文件。

3. 脱壳过程中可能遇到的难点

  • 反混淆：在脱壳过程中，混淆的类名和方法名可能会增加分析难度。需要通过符号表、调试、动态分析等手段逆向还原原始名称。
  • 加密或压缩的 DEX 文件：有些应用可能会对 DEX 文件进行加密或压缩，解密和解压过程可能会依赖于运行时的动态加载器，分析时需要模拟和解密这些步骤。
  • 自定义 ClassLoader 的处理：有些加壳应用使用自定义的 ClassLoader 进行类加载，动态解密或解压 DEX 文件。这时需要通过 hook 或修改代码来绕过这个自定义的加载过程。

4. 总结

  • 类加载 API（如 ClassLoader.loadClass()、DexClassLoader 等）是 Java 和 Android 应用加载类的核心机制。通过这些 API，可以加载加密、压缩或动态生成的类。
  • 脱壳过程中，需要关注如何绕过加壳保护（如解密 DEX 文件、恢复混淆等）。自定义 ClassLoader 是常用的手段，能够帮助动态加载解密或解压后的类。
  • 动态分析 和 静态分析 都是逆向过程中脱壳的有效方法。逆向工具（如 JADX、Xposed）可以帮助理解加壳保护的实现，进而进行脱壳。

通过上述方法，你可以有效地使用 类加载器 和 脱壳技术，绕过加壳保护，恢复原始的应用程序代码，以进行进一步的分析。


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