主要摘自于公司内一个同事的分享

混淆是什么

混淆是 “在 Android 项目进行打包时，将程序中的资源、代码以某种规则转换成功能上等价，但是难以阅读和理解的形式” 的行为。

混淆的作用

  1. 可以使得工程难以被逆向，增加反编译的成本，提升安全性
  2. 减小 Apk 的大小

混淆的分类

  1. 代码混淆
  2. 资源混淆

代码混淆

Java 代码混淆

ProGuard

早期Android中一般使用 ProGuard 进行Java代码的混淆：

Java 编译器将源代码编译为 Java 字节码(.class)。ProGuard 可以选择优化此代码，从而生成更小，更快的 Java 字节码。dx 编译器最终可以将此 Java 字节码转换为 Dalvik 字节码(.dex)。 Dalvik 字节码打包在 apk 文件中，最终安装在设备上。

R8

当使用 Android Gradle 插件 3.4.0 或更高版本编译项目时，该插件不再使用 ProGuard 执行编译时代码优化，而是使用 R8 编译器处理任务。

R8 是 D8 的衍生产品，旨在集成 ProGuard 和 D8（dx编译器的替代品） 的功能，一步到位地完成了所有的代码优化和转换成 Dalvik 字节码的过程。R8 和ProGuard 相比，R8 可以更快地缩减代码，同时改善输出大小。R8 支持所有现有 ProGuard 规则文件，因此在更新 Android Gradle 插件以使用 R8 时，不需要更改现有规则。

开启混淆

在 moudule 对应的 build.gradle 文件中找到下面的代码，将 minifyEnabled 修改为 true 即可在 release 包开启混淆。开启混淆开关后就可以在 proguard-rules.pro 文件中配置混淆内容。

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buildTypes {
    release {
        minifyEnabled false
        proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
    }
}

开启混淆后：

  1. 压缩代码：从应用及其依赖的库中检测并安全地移除未使用的类、字段、方法和属性（这使其成为一个用来规避 64k 引用限制的非常有用的工具）。例如，如果工程里仅使用某个库依赖项的少数几个 API，压缩功能可以识别应用未使用的库代码，从应用中移除这部分代码。
  2. 混淆：缩短类和成员的名称，从而减小 Dex 文件大小。
  3. 优化 ：检查并重写代码，以进一步减小应用 DEX 文件的大小。例如，如果 R8 检测到从未采用过给定 if/else 语句的 else {} 分支，R8 便会移除 else {} 分支的代码。

混淆配置

上面说了，混淆配置是写在 proguard-rules.pro 文件中的，那么怎么写呢？Google 给了我们示例，在 android-sdk/tools/proguard/proguard-android.txt 中进行展示，有需要的可以去查看下官方建议配置，这里给出常用的配置：

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// 指定代码的压缩级别
-optimizationpasses 5                                          // 是否使用大小写混合                    
-dontusemixedcaseclassnames                                    // 是否混淆第三方jar                  
-dontskipnonpubliclibraryclasses                               // 混淆时是否做预校验                  
-dontpreverify                                                 // 混淆时是否记录日志                 
-verbose                                                        
// keep  保留类和类中的成员，防止它们被混淆或移除 
-keep public class * extends android.app.Activity             
-keep class com.bytedance.catower.** { *; }

// keepclassmembers  只保留类中的成员，防止它们被混淆或移除

// keepclasseswithmembers  保留类和类中的成员，防止它们被混淆或移除，前提是指名的类中的成员必须存在，如果不存在则还是会混淆

// keepnames 保留类和类中的成员，防止它们被混淆，但当成员没有被引用时会被移除

// keepclassmembernames  只保留类中的成员，防止它们被混淆，但当成员没有被引用时会被移除

// keepclasseswithmembernames  保留类和类中的成员，防止它们被混淆，但当成员没有被引用时会被移除，前提是指名的类中的成员必须存在，如果不存在则还是会混淆

做 SDK 的时候，我们往往需要告诉接入方要在 proguard-rules.pro 文件添加哪些配置。但是可以通过在 module 下的 consumer-rules.pro 文件中填写混淆配置，减少接入成本。

解码混淆后的堆栈信息

R8 每次运行时都会创建一个 mapping.txt 文件，其中列出了混淆过的类、方法和字段名称与原始名称的映射关系。此映射文件还包含用于将行号映射回原始源文件行号的信息。R8 将此文件保存在 <module- name>/build/outputs/mapping/<build-type>/ 目录中。

进入到 Android SDK 路径的 /tools/proguard/bin 目录中，运行proguardgui.sh 脚本（Window下为 proguardgui.bat），选择 ReTrace，并添加我们项目中混淆生成的 mapping.txt 文件以及混淆后的崩溃信息即可还原出我们的崩溃日志信息：

工作中也接触到一个需求，在端上实现堆栈（已经实现拦截错误堆栈的功能）反混淆的能力，这个只需要使用 Retrace 库 即可，核心代码如下：

我当时使用库的版本：implementation ‘net.sf.proguard:proguard-retrace:6.2.2’

Native 代码混淆

面仅仅是对 Java 代码的混淆，而 C/C++ 写的 native 代码却没有进行混淆。OLLVM 提供一套开源的针对 LLVM 的代码混淆工具，以增加逆向工程的难度。其提供了三种混淆方式：

利用 OLLVM 进行 Android native 代码混淆

  • 下载并编译ollvm
  • 配置ndk以支持ollvm
  • 使用ollvm进行编译

资源混淆

上面涉及到的仅仅是对代码进行的混淆，并不能对资源文件进行混淆。资源文件的命名可以使得破解者根据该名称揣测这个文件的用途，做到破坏性的修改，所以我们也需要对资源做混淆达到相对的安全。

背景知识

AAPT

AAPT（Android Asset Packaging Tool）。在打包过程中使用AAPT对APK中用到的资源进行打包，可以把资源编译为二进制文件，并生成 resources.arsc。下图是 AAPT 打包的流程：

AAPT这个工具在打包过程中主要做了下列工作：

  1. 把 assets、res/raw 目录下的所有资源进行打包（根据不同的文件后缀选择压缩 or 不压缩）
  2. 编译 AndroidManifest.xml 成二进制的 XML 文件
  3. res/ 目录下的资源进行编译或者其他处理（具体处理方式视文件后缀不同而不同，例如：.xml 会编译成二进制文件，.png文件会进行优化等等）后才进行打包
  4. 对除了 assets 资源之外所有的资源赋予一个资源 ID 常量，并且会生成一个资源索引表 resources.arsc
  5. 把上述步骤中生成结果保存在一个 *.ap_ 文件（zip包），并把各个资源ID常量定义在一个 R.java 中

Android 查找资源过程

  1. assets 资源可直接使用 AssetManager 通过文件名来加载

  2. AAPT 工具在打包过程中生成的 Resources.arsc 文件是存放在 APK 包中的，其本身是一个资源的索引表，里面维护着资源 ID、Name 等对应关系，Resources 是通过 resources.arsc 把 Resource 的 ID 转化成资源文件的名称，然后交由 AssetManager 来加载的，找到这个资源对应的文件或者数据

资源混淆核心处理过程

  1. 修改AAPT在处理资源文件相关的源码，对资源文件名字、资源文件路径进行混淆，并将映射关系输出到 mapping 文件中。例如将res/drawable/hello.png 混淆为 r/s/a.png
  2. 生成新的 resources.arsc 文件，并打包进 apk

生成混淆后的资源文件目录：

生成新的 resources.arsc：

逆向介绍

工具文档：逆向工具/反编译工具 集合

这里主要想说一个我用过的一个工具：jadx，可以将 Apk 反编译，查看相关代码。（比如查看线上包是否带了不该带的代码）

下载好后，直接点击下图中的 jadx-gui 就会弹出一个页面让你选择 Apk，选好了就可以了。