将关键字段打包到so中

需求:项目中某些关键字段放在java文件中不安全,需要将其放在so文件中,使用java native方法调用so中的方法,由于so是不能被反编译的,所以会相对安全。但如果有人知道了so中的方法名,他会模拟对应的包环境,调用里面的方法,同样也可以获取字段信息,所以so中要对apk的签名进行验证,如果是指定的签名,才返回字段值。而签名文件一般不会泄露给他人。
AS版本3.4.2,
步骤:

1. 生成so文件,并在java代码中调用so文件中的方法。

在原来项目上进行编译的话会比较慢,而且build.gradle文件会修改多次,很是麻烦。所以,新建个Native C++项目,利用这个项目生成so文件。创建步骤好像和之前不太一样。没有了support c++这个选项。如下:
New Project,选择Native C++


image.png

指定项目名、包名。就起名为Native吧。


image.png

image.png

一切默认,最后点击finish创建项目。
创建成功后,注意看这个东西:

image.png

这个cpp中的方法名,是由"Java_包名类名方法名"组成的,也就是说想把native方法放在哪里,这个cpp中的方法名就要与之对应,不能搞错了。如:想要把native方法放在原来项目的aaa/bbb/ccc/utils/JNIToos.java中,那就得这样写了
image.png

对应的要修改cpp中的方法名
image.png

关于CMakeLists.txt只需要关注两点:
image.png

native-lib是要和JNITools.java中的这个对应


image.png

native-lib.cpp就是相对于native-lib.cpp的路径。


image.png

需要在app/build.gradle中加上


image.png

以适配不同的cpu架构。
在Activity中调用JNITools.stringFromJNI()方法,设置给TextView
运行结果:


image.png

运行成功后,下面需要在cpp中实现具体逻辑了。
获取当前apk签名,如果和原有项目的apk签名一致,则返回字段信息。

获取原有项目的签名(必须由签名文件打包后再调用该方法)

private String getSign() {
    String sign = null;
    try {
        PackageInfo packageInfo = getPackageManager().getPackageInfo(getPackageName(), PackageManager.GET_SIGNATURES);
        Signature[] signatures = packageInfo.signatures;
        sign = signatures[0].toCharsString();
    } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return sign;
}

getSign()方法会生成一个长长长长长的由0-9和a-f组成的字符串。在so中会将获取到当前apk的签名后和这个字符串作对比,如果相等,则apk是由我们自己的签名文件签过名的,这时可以返回所需信息,否则返回error。

下面是cpp中获取签名的方法。
注意多了一个参数jclass jclazz,且,java native方法需要传入context。

#include <jni.h>
#include <string>


const char* APP_ID = "aaaaa";
const char* SECRET_KEY = "bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb";
//应用签名
const char* RELEASE_SIGN = "30a43616c69666f726e6961311630140603550407130d4d6f756e7461696e20566965773110300e060355040a1307416e64726f69643110300e0630a43616c69666f726e6961311630140603550407130d4d6f756e7461696e20566965773110300e060355040a1307416e64726f69643110300e0630a43616c69666f726e6961311630140603550407130d4d6f756e7461696e20566965773110300e060355040a1307416e64726f69643110300e06";

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_aaa_bbb_ccc_utils_JNITools_stringFromJNI
(JNIEnv *env, jclass jclazz, jobject contextObject){

   jclass native_class = env->GetObjectClass(contextObject);
   jmethodID pm_id = env->GetMethodID(native_class, "getPackageManager", "()Landroid/content/pm/PackageManager;");
   jobject pm_obj = env->CallObjectMethod(contextObject, pm_id);
   jclass pm_clazz = env->GetObjectClass(pm_obj);
// 得到 getPackageInfo 方法的 ID
   jmethodID package_info_id = env->GetMethodID(pm_clazz, "getPackageInfo","(Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;");
   jclass native_classs = env->GetObjectClass(contextObject);
   jmethodID mId = env->GetMethodID(native_classs, "getPackageName", "()Ljava/lang/String;");
   jstring pkg_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(contextObject, mId));
// 获得应用包的信息
   jobject pi_obj = env->CallObjectMethod(pm_obj, package_info_id, pkg_str, 64);
// 获得 PackageInfo 类
   jclass pi_clazz = env->GetObjectClass(pi_obj);
// 获得签名数组属性的 ID
   jfieldID signatures_fieldId = env->GetFieldID(pi_clazz, "signatures", "[Landroid/content/pm/Signature;");
   jobject signatures_obj = env->GetObjectField(pi_obj, signatures_fieldId);
   jobjectArray signaturesArray = (jobjectArray)signatures_obj;
   jsize size = env->GetArrayLength(signaturesArray);
   jobject signature_obj = env->GetObjectArrayElement(signaturesArray, 0);
   jclass signature_clazz = env->GetObjectClass(signature_obj);
   jmethodID string_id = env->GetMethodID(signature_clazz, "toCharsString", "()Ljava/lang/String;");
   jstring str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(signature_obj, string_id));
   char *c_msg = (char*)env->GetStringUTFChars(str,0);
   //return str;
   if(strcmp(c_msg,RELEASE_SIGN)==0)//签名一致  返回合法的 api key,否则返回错误
   {
       return (env)->NewStringUTF(APP_ID);
   }else
   {
       return (env)->NewStringUTF("error");
   }
}

public static native String stringFromJNI(Object contextObject);

运行:


image.png

由于新建的Native项目没有使用原项目的签名文件签过名,故,返回error。
到此为止已经在Native项目中实现了验证apk签名并获取关键字段功能.
AS编译时会自动把生成的so打包到apk中。So文件生成的路径是: Native\app\build\intermediates\cmake\。但在我的AS中app\build\intermediates目录打不开,


image.png

不知道是不是AS升级后故意这样的。在对应的windows目录下则可以看到。


image.png

接下来将JNITools.java和生成的so文件拷贝到原有项目中去。
我们新建个项目MyApplication,假装MyApplication就是我们原有的项目。


image.png

在app/build.gradle中设置jniLibs的路径
image.png

运行
image.png

由于MyApplication没有使用原有项目的签名文件签名,故返回了error,cpp中的方法是得到了正常调用的。
当然也可以将so文件放在src/main/jniLibs中,如下图


image.png

更改jniLibs的配置


image.png

下面问题又来了
由于so中的方法对应java中的固定的包名+类名+方法名,故如果将native方法放到项目中,一旦项目包结构发生改变,则还需要保留原有的native方法所在的包。
考虑到上面原因,解决方法有两种:

1.可以另外新建一个module,将so和native方法放到该module中。在主module(app module)中调用新建module中的native方法。
2.将so文件和native方法打包成一个aar,并引入到app项目中来。
新建module


image.png

image.png
  1. 将app中的jniLibs移动到jnilib下的main目录下,
  2. 将aaa/bbb/ccc/utils/JNITools.java复制到jnilib中,
  3. 同样的在jnilib中的build.gradle中的配置


    image.png
  4. 删除app的build.gradle中的该配置。在dependencies下添加对jnilib的依赖
  5. 重新build项目,运行。
    到此已经将该功能从app中移动到了新的module中。
打包生成aar文件,

选择Gradle,双击build,


image.png

然后在D:\AndroidStudioProjects\MyApplication\jnilib\build\outputs\aar目录下生成了两个aar文件。


image.png

这时aar就可以放在项目中使用了,步骤如下:
aar放在libs中,build.gradle中加入

image.png

,将aar当作一个仓库使用
至此,从cpp文件到so到module再到aar流程就走完了.

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