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Smali - Decompiling/[Modifying]/Compiling

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アプリケーションコードを変更して隠された情報にアクセスすることが興味深い場合があります（おそらくよく難読化されたパスワードやフラグ）。その後、APKを逆コンパイルしてコードを変更し、再コンパイルすることが興味深いかもしれません。

オペコードリファレンス: http://pallergabor.uw.hu/androidblog/dalvik_opcodes.html

早い方法

Visual Studio CodeとAPKLab拡張機能を使用すると、自動的に逆コンパイル、変更、再コンパイル、アプリケーションの署名とインストールを実行せずに行うことができます。

このタスクを大幅に簡略化するスクリプトもう一つはhttps://github.com/ax/apk.shです。

APKを逆コンパイルする

APKToolを使用すると、smaliコードとリソースにアクセスできます：

apktool d APP.apk

If apktool gives you any error, try installing the latest version

Some interesting files you should look are:

  • res/values/strings.xml (and all xmls inside res/values/*)

  • AndroidManifest.xml

  • Any file with extension .sqlite or .db

If apktool has problems decoding the application take a look to https://ibotpeaches.github.io/Apktool/documentation/#framework-files or try using the argument -r (Do not decode resources). Then, if the problem was in a resource and not in the source code, you won't have the problem (you won't also decompile the resources).

Change smali code

You can change instructions, change the value of some variables or add new instructions. I change the Smali code using VS Code, you then install the smalise extension and the editor will tell you if any instruction is incorrect. Some examples can be found here:

Or you can check below some Smali changes explained.

Recompile the APK

After modifying the code you can recompile the code using:

apktool b . #In the folder generated when you decompiled the application

それはdistフォルダーの中に新しいAPKをコンパイルします。

もしapktoolがエラーを出したら、最新バージョンをインストールしてみてください。

新しいAPKに署名する

その後、キーを生成する必要があります（パスワードとランダムに入力できる情報が求められます）:

keytool -genkey -v -keystore key.jks -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000 -alias <your-alias>

最後に、新しいAPKに署名を付けます:

jarsigner -keystore key.jks path/to/dist/* <your-alias>

新しいアプリケーションの最適化

zipalignは、Androidアプリケーション（APK）ファイルに重要な最適化を提供するアーカイブ整列ツールです。こちらで詳細を確認。

zipalign [-f] [-v] <alignment> infile.apk outfile.apk
zipalign -v 4 infile.apk

新しいAPKに署名する（再び？）

もしjarsignerの代わりにapksignerを使用したい場合は、zipalignを適用した後にapkに署名する必要があります。ただし、jarsigner（zipalignの前）またはaspsigner（zipalignの後）でアプリケーションに署名する必要があるのは1回だけであることに注意してください。

apksigner sign --ks key.jks ./dist/mycompiled.apk

Smaliの変更

次のHello World Javaコードについて:

public static void printHelloWorld() {
System.out.println("Hello World")
}

Smaliコードは次のようになります：

.method public static printHelloWorld()V
.registers 2
sget-object v0, Ljava/lang/System;->out:Ljava/io/PrintStream;
const-string v1, "Hello World"
invoke-virtual {v0,v1}, Ljava/io/PrintStream;->println(Ljava/lang/String;)V
return-void
.end method

軽微な変更

関数内の変数の初期値を変更する

一部の変数は、関数の冒頭で const オペコードを使用して定義されています。これらの値を変更したり、新しいものを定義したりできます:

#Number
const v9, 0xf4240
const/4 v8, 0x1
#Strings
const-string v5, "wins"

基本的な操作

#Math
add-int/lit8 v0, v2, 0x1 #v2 + 0x1 and save it in v0
mul-int v0,v2,0x2 #v2*0x2 and save in v0

#Move the value of one object into another
move v1,v2

#Condtions
if-ge #Greater or equals
if-le #Less or equals
if-eq #Equals

#Get/Save attributes of an object
iget v0, p0, Lcom/google/ctf/shallweplayagame/GameActivity;->o:I #Save this.o inside v0
iput v0, p0, Lcom/google/ctf/shallweplayagame/GameActivity;->o:I #Save v0 inside this.o

#goto
:goto_6 #Declare this where you want to start a loop
if-ne v0, v9, :goto_6 #If not equals, go to: :goto_6
goto :goto_6 #Always go to: :goto_6

大きな変更

ロギング

#Log win: <number>
iget v5, p0, Lcom/google/ctf/shallweplayagame/GameActivity;->o:I #Get this.o inside v5
invoke-static {v5}, Ljava/lang/String;->valueOf(I)Ljava/lang/String; #Transform number to String
move-result-object v1 #Move to v1
const-string v5, "wins" #Save "win" inside v5
invoke-static {v5, v1}, Landroid/util/Log;->d(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I #Logging "Wins: <num>"

Recommendations:

  • If you are going to use declared variables inside the function (declared v0,v1,v2...) put these lines between the .local <number> and the declarations of the variables (const v0, 0x1)

  • If you want to put the logging code in the middle of the code of a function:

    • Add 2 to the number of declared variables: Ex: from .locals 10 to .locals 12

    • The new variables should be the next numbers of the already declared variables (in this example should be v10 and v11, remember that it starts in v0).

    • Change the code of the logging function and use v10 and v11 instead of v5 and v1.

Toasting

Remember to add 3 to the number of .locals at the beginning of the function.

This code is prepared to be inserted in the middle of a function (change the number of the variables as necessary). It will take the value of this.o, transform it to String and them make a toast with its value.

const/4 v10, 0x1
const/4 v11, 0x1
const/4 v12, 0x1
iget v10, p0, Lcom/google/ctf/shallweplayagame/GameActivity;->o:I
invoke-static {v10}, Ljava/lang/String;->valueOf(I)Ljava/lang/String;
move-result-object v11
invoke-static {p0, v11, v12}, Landroid/widget/Toast;->makeText(Landroid/content/Context;Ljava/lang/CharSequence;I)Landroid/widget/Toast;
move-result-object v12
invoke-virtual {v12}, Landroid/widget/Toast;->show()V
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