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Android混淆

摘要：
1、 为什么会令人困惑？为了避免apk发布后用户通过反编译获得的源代码和资源文件，从Java源代码编译的类文件包含了大量关于具有语义的变量名和方法名的信息，并且用短名称重命名类、字段和方法减少了程序的大小。检测并删除代码中无用的类、字段、方法和特性，并在执行优化操作后再次执行（因为一些未使用的类和成员可能在优化后再次暴露）。


一、为什么要混淆

为了避免apk在发布后被用户通过反编译拿到源代码和资源文件，然后修改资源和代码之后就变成一个新的apk。而经过混淆后的APK，即使被反编译，也难以阅读，注意混淆不是让apk不能阅读，而是加大阅读的难度，为了避免劳动成果被窃取，也避免出现安全漏洞和隐患，所以在apk发布之前一定要进行混淆。

二、混淆的原理

Java是一种跨平台、解释型语言，Java源代码编译成的class文件中有大量包含语义的变量名、方法名的信息，很容易被反编译为Java源代码。为了防止这种现象，我们可以对Java字节码进行混淆。混淆不仅能将代码中的类名、字段、方法名变为无意义的名称，保护代码，也由于移除无用的类、方法，并使用简短名称对类、字段、方法进行重命名缩小了程序的大小。

ProGuard由shrink、optimize、obfuscate和preverify四个步骤组成，每个步骤都是可选的，需要哪些步骤都可以在脚本中配置。参见ProGuard官方介绍。
　　压缩（Shrink）：默认开启，侦测并移除代码中无用的类、字段、方法和特性，减少应用体积，并且会在优化动作执行之后再次执行（因为优化后可能会再次暴露一些未使用的类和成员）。
　　　　-dontshrink 关闭混淆
　　优化（Optimize）：默认开启，分析和优化字节码，让应用运行的更快。
　　　　-dontoptimize 关闭优化，默认混淆配置文件开始
　　　　-optimizationpasses n 表示proguard对代码进行迭代优化的次数，Android一般为5
　　混淆（Obfuscate）：默认开启，使用a、b、c、d这样简短而无意义的名称，对类、字段和方法进行重命名，增大反编译难度。
　　　　-dontobfuscate 关闭混淆
上面三个步骤使代码大小更小、更高效，也更难被逆向工程。
　　预检（Preverify）：在java平台上对处理后的代码进行预检。
混淆流程图：

Android混淆第1张
Proguard读入input jars(or wars,zip or directories),经过四个步骤生成处理之后的jars(or wars,ears,zips or directories),Optimization步骤可选择多次进行。
为了确定哪些代码应该被保留，哪些代码应该被移除或混淆，需要确定一个或多个Entry Point。Entry Point经常是带有main methods,applets,midlets的classes，它们在混淆过程中会被保留。
Proguard的几个步骤如何处理Entry Points。
　　（1）.在压缩阶段，Proguard从上述Entry Points开始遍历搜索哪些类和类成员被使用。其他没有被使用的类和类成员会移除。
　　（2）.在优化阶段，Proguard进一步设置非Entry Point的类和方法为private、static和final来进行优化，不使用的参数会被移除，某些方法会被标记为内联。
　　（3）.在混淆阶段，Proguard重命名非Entry Points的类和类成员。
　　（4）.预检阶段是唯一没有触及Entry Points的阶段。

三、Android Studio默认的混淆方案及字段解读

1.开启混淆　　　　

在build.gradle文件内相应的构建类型中添加minifyEnabled true即可。
除了minifyEnable属性外，还有用于定义ProGuard规则的proguardFiles属性：

proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'

官方文档介绍：
　　getDefaultProguardFile('proguard-android.txt')方法可从Android SDK tools/proguard/文件夹获取默认的ProGuard设置。要想做进一步的代码压缩，请尝试使用位于同一位置的proguard-android-optimize.txt文件。它包括相同的Proguard规则，但还包括其他在字节码一级（方法内和方法间）执行分析的优化，以进一步减少APK大小和帮助提高其运行速度。
proguard-rules.pro文件用于添加自定义Proguard规则。默认情况下，该文件位于模块根目录（build.gradle文件旁），内容为空。
在gradle 2.2之后，defaultProguardFile没有使用sdk目录下的proguard-android.txt，而是使用了gradle自带的proguard-android.txt，不同的gradle版本带有不同的默认混淆文件，在项目根目录的build/intermediates/proguard-files/proguard-android.txt-2.3.1。
混淆配置文件不检查规则是否重复，如果两条规则冲突，则采用白名单的，比如设置了开启优化和不优化两个选项后，不论顺序，最终都会执行不优化的操作。

2.构建输出

构建时Proguard都会输出下列文件：（build之后）
　　（1）dump.txt --- 说明APK中所有类文件的内部结构
　　（2）mapping.txt --- 提供原始与混淆过的类、方法和字段名称之间的转换
　　（3）seeds --- 列出未进行混淆的类和成员
　　（4）usage.txt --- 列出从APK移除的代码
这些文件保存在/build/outputs/mapping/release目录下。

3.解码混淆过的堆栈追踪

使用混淆后，保存好mapping文件，程序csh时通过脚本进行解码。
retrace工具位于/tools/proguard/目录下，解码命令为：

retrace.bat|retrace.sh [-verbose] mapping.txt [<stacktrace_file>]

4.默认的混淆方案及字段解读

（1）不适用大小混写类名

-dontusemixedcaseclassnames

默认情况下混淆的类名可以包含大小写字符的混合
（2）不忽略公共类库

-dontskipnonpubliclibraryclasses

指定不去忽略非public的library classes。从Proguard 4.5开始，是默认的设置。
（3）不优化指定的文件与不预检验

-dontoptimize
-dontpreverify

默认optimize和preverify选项是关闭的，因为Android的dex并不想Java虚拟机需要optimize(优化)和previrify(预检)两个步骤。
（4）指定哪个属性不要混淆，可一次指定多个属性

-keeppattributes [attribute_filter]

通常Exceptions,Signature,Deprecated,SourceFile,SourceDir,LineNumberTable,LocalVariableTable,LocalVariableTypeTable,Synthetic,EnclosingMethod,RuntimeVisibleAnnotations,RuntimeInvisibleAnnotations,RuntimeVisibleParameterAnnotations,RuntimeInvisibleParameterAnnotations,AnnotationDefault属性需要被保留，根据项目具体使用情况保留。

gradle默认的keepattributes属性不全，只保留了Annotations,Signature,InnerClasses,EnclosingMethod，为了混淆之后定位csh代码方便，需要在proguard_rules.pro中手动添加抛出异常时保留代码行号，并且重命名超出异常时的文件名称，这样能方便定位问题：
#抛出异常时保留代码行号

　-keeppattributes SourceFile,LineNumberTable

#重命名抛出异常时的文件名称

　　-renamesourcefileattribute SourceFile

keep选项制定了哪些类，哪些方法不被混淆，从而保证了程序的正常运行。
keep用法有6种：
　　(1)-keep(names)选项 指定类和类成员（变量和方法）不被混淆
　　　　-keep [,modifier,...] class_specification
　　　　//指定类名不被改变

　　　　　　-keep public class com.google.vending.licensing.ILicensingService

　　　　//指定使用了Keep注解的类和类成员都不被改变

　　　　　　-keep @android.support.annotation.Keep class * {*;}

　　(2)-keepclassmembers(names) 指定类成员不被混淆，类名会被混淆

 　　　　　//keep setters in views 使得animations仍然能够工作

         
　　　　　　-keepclassmembers public class * extends android.view.View {
　　　　　　　　void set*(***);
　　　　　　　　*** get*();
　　　　　　}

　　(3)-keepclasseswithmembers(names) 指定类和类成员都不被混淆
　　　　-keepclasseswithmembers [,modifier,...] class_specification
　　　　//包含native方法的类名和native方法都不能被混淆，如果native方法未被调用，则被移除。由于native方法与对应so库中的方法名称对应，方法名被混淆会导致调用出现问题，所以native方法不能被混淆。

-keepclasseswithmembernames class * {
         native <methods>;
}

不带names的选项为From being removed or renames,既不会被移除或重命名，即使类或类成员未被使用。带有names的选项为From being renamed,不会被重命名，如果是无用的类或类成员，会被移除，移除是指在压缩（Shrinking）时是否会被删除。
通用Options：
　　（1）-verbose 打印混淆详细信息
　　（2）-dontnote选项：指定不去输出打印该类产生的错误或遗漏
　　　　-dontnote com.android.vending.licensing.ILicensingService
　　　　-dontnote android.support.**
　　（3）-dontwarn选项：指定不去warn unresolved references和其他重要的problem
　　　　-dontwarn android.support.**
如上面（2）（3）所示，android.support的libraries需要保留。

四、自定义混淆文件

1.Filters

?      匹配一个字符
*       匹配一个名字，除了目录外分隔符外的任意部分
**      匹配任意名，可能包含任意路径分隔符
！     排除
<field>        匹配类中的所有字段
<method>   匹配类中所有的方法
<init>          匹配类中所有的构造函数

-keep class com.lily.test.**          本包和所包含子包下的类名都保持
-keep class com.lily.test.*           保持该包下的类名
-keep class com.lily.test.** {*;}    保持包和子包的类名和里面的内容均不被混淆

如果要保留一个类中的内部类不被混淆则需要用$符号。

2.-assumenosideeffects指令：

assumeosideeffects是Optimization过程中的选项，所以为保证指令的有效，需要开启optimization。这个指令的含义是Proguard会在optimization过程中删除对这些方法的调用，需要注意：当你知道你在做什么的时候才能使用它。

3.一个自定义文件

#代码混淆压缩比，在0~7之间
-optimizationpasses 5# 
#混淆时不适用大小写混合，混合后的类名为小写
-dontusemixedcaseclassnames

#指定不去忽略非公共库的类
-dontskipnonpubliclibraryclasses

#不做预校验，preverify是proguard的四个步骤之一，Android不需要precerify,去掉这一步能够加快混淆速度。
-dontpreverify

-verbose

#google推荐算法
-optimizations !code/simplification/arithmetic,!code/simplication/cast,!field/*,!class/mergin/*

#避免混淆Annotation、内部类、泛型、匿名类
-keepattributes *Annotation*,InnerClasses,Signature,EnclosingMethod

#重命名抛出异常时的文件名称
-renamesourcefileattribute SourceFile

#抛出异常时保留代码行号
-keepattributes SourceFile,LineNumberTable

#处理support包
-dontnote android.support.**
-dontwarn android.support.**

#保留四大组件，自定义的Application等这些类不被混淆
-keep public class * extends android.app.Activity
-keep public class * extends android.app.Application
-keep public class * extends android.app.Service
-keep public class * entends android.content.BroadcastReceiver
-keep public class * extends android.content.ContentProvider
-keep public class * extends android.preference.Preference
-keep public class com.android.vending.licensing.ILicensingService

#保留本地native方法不被混淆
-keepclasseswithmembernames class * {
native <methods>
}

#保留枚举类不被混淆
-keep class * implements android.os.Parcelable {
public static final android.os.Parcelable$Creator *;
}

#第三方jar包不被混淆
-keep class com.github.test.** {*;}

#保留自定义的Test类和类成员不被混淆
-keep class class.lily.Test {*;}

#保留自定义的xlog文件夹下面的类、类成员和方法不被混淆
-keep class com.text.xlog.** {
<fields>;
<methods>;
}

#assume no side effects;删除android.util.Log输出的日志
-assumenosideeffects class android.util.Log {
public static *** v(...);
public static *** d(...);
public static *** i(...);
public static *** w(...);
public static *** e(...);
}

#保留keep注解的类名和方法
-keep,allowobfuscation @interface android.support.annotation.Keep
-keep @android.support.annotation.Keep class *
-keepclassmember class * {
@android.support.annotation.Keep *;
}

五、常用到的不混淆

1.jni方法不混淆

jni方法不混淆，因为方法需要和native方法保持一致。

-keepclasseswithmembernames class * { 
    # 保持native方法不被混淆
    native <methods>;
}

2.反射不混淆

反射用到的类不混淆（否则混淆可能出现问题）。

-keepatrributes EnclosingMethod

3.AndroidMainfest中的类不混淆

AndroidMainfest中的类不混淆，所以四大组件和Application的子类和Framework层下所有的类默认不会进行混淆。自定义的View默认也不会被混下，所以排除自定义View，或者四大组件被混淆的规则在ndroid Studio中无需加入的，下面是兼容性比较高的规则：

-keep public class * extends android.app.Fragment
-keep public class * extends android.app.Activity
-keep public class * extends android.app.Service
-keep public class * extends android.content。BroadcastReceiver
-keep public class * extends android.content.ContentProvider
-keep public class * entends android.app.backup.BackupAgentHelper
-keep public class * entends android.preference.Preference

4.JSON对象类不混淆

与服务器交互时，使用GSON、fastjson等框架解析服务端数据时，所写的JSON对象类不混淆，否则无法将JSON解析成对应的对象。

5.第三方开源或SDK包

使用第三方开源库或者引用其他第三方的SDK包时，如果有特别要求，也需要在混淆文件中加入对应的混淆规则。

6.WebView的JS调用的接口方法不混淆

有用到WebView的JS调用也需要保证写的接口方法不混淆，原则和第一条一样。

-keepclassmembers classs fqcn.of.javascript.interface.for.webview {
    public *;
}

7.Parcelable的子类和Creator静态成员变量不混淆

Parcelable的子类和Creator静态成员变量不混淆，否则会产生Android.os.BadParcelableException异常；

-keep class * implements Android.os.Parcelable { 
    # 保持Parcelable不被混淆
    public static final Android.os.Parcelable$Creator *;
}

8.enum类型

使用enum类型时需要注意避免以下两个方法混淆，因为enum类的特殊性，以下两个方法会被反射调用。

-keepclassmembers enum * {
    public static **[] values();
    public static ** valueOf(java.lang.String);
}

9.注解不混淆

-keepatrributes *Annotation*
-keep class * extends java.lang.annotation.Annotation {*;}

10.泛型不混淆

-keepattributes Signature

11.内部类不混淆

-keepattributes InnerClasses

六、第三方混淆参考规则

1.Gson

-dontwarn com.google.**
-keep class com.google.gson.** {*;}

2.otto

-keepattributes *Annotation*
-keepclassmembers class ** {
    @com.squareup.Subscribe public *;
    @com.squareup.otto.Produce public *;
}

3.universal-image-loader

-dontwarn com.nostra13.universalimageloader.**
-keep class com.nostra13.universalimageloader.** {*;}

4.友盟统计

-keepclassmembers class * {
    public <init> (org.json.JSONObject);
}
#友盟统计5.0.0以上SDK需要
-keepclassmembers enum * {
    public static **[] values();
    public static ** valueOf(java.lang.String);
}
#友盟统计R.java删除问题
-keep public class com.gdhbgh.activity.R$*{
    public static final int *;
}

5.OkHttp

-dontwarn com.squareup.okhttp.**
-keep class com.squareup.okhttp.** {*;}
-keep interface com.squareup.okhttp.** {*;}
-dontwarn okio.**

6.nineoldandroids

-dontwarn com.nineoldandroids.*;
-keep class com.nineoldandroids.** {*;}

7.支付宝

-keep class com.alipay.android.app.IAlixPay{*;}
-keep class com.alipay.android.app.IRemoteServiceCallback{*;}
-keep class com.alipay.android.app.IRemoteServiceCallback$Stub{*;}
-keep class com.alipay.sdk.app.PayTask{
    public *;
}
-keep class com.alipay.sdk.app.AuthTask{
    public *;
}

8.Socket.io

-keep class socket.io-client.
-keepclasswithmembers,allowshrinking class socket.io-client.* {*;}
-keep class io.socket.
-keepclasseswithmembers,allowshrinking class io.socket.* {*;}

9.JPUSH

-dontwarn cn.jpush.**
-keep class cn.jpush.** {*;}

# protobuf(jpush依赖)
-dontwarn com.google.**
-keep class com.google.protobuf.** {*;}

10.友盟分享

-dontwarn com.umeng.**
-dontwarn com.tencent.weibo.sdk.**

-keep public interface com.tencent.**
-keep public interface com.umeng.socialize.**
-keep public interface com.umeng.socialize.sensor.**
-keep public interface com.umeng.scrshot.**

-keep public class com.umeng.socialize.* {*;}

-keep class com.umeng.scrshot.**
-keep public class com.tencent.** {*;}
-keep class com.umeng.socialize.sensor.**
-keep class com.umeng.socialize.handler.**
-keep class com.umeng.socialize.handler.*
-keep class com.tencent.mm.sdk.modelmsg.WXMediaMessage {*;}
-keep class com.tencent.mm.sdk.modelmsg.** implements com.tencent.mm.sdk.modelmsg.WXMediaMessage$IMediaObject {*;}

-keep class im.yixin.sdk.api.YXMessage {*;}
-keep class im.yixin.sdk.api.** implements im.yixin.sdk.api.YXMessage$YXMessageData{*;}

-keep class com.tencent.** {*;}
-dontwarn com.tencent.**
-keep public class com.umeng.soexample.R$*{
public static final int *;
}
-keep class com.tencent.open.TDialog$*
-keep class com.tencent.open.TDialog$* {*;}
-keep class com.tencent.open.PKDialog
-keep class com.tencent.open.PKDialog {*;}
-keep class com.tencent.open.PKDialog$*
-keep class com.tencent.open.PKDialog$* {*;}

-keep class com.sina.** {*;}
-dontwarn com.sina.**
-keep class com.alipay.share.sdk.** {*;}

七、常见的一些问题

1.网络层混淆

一般网络层都不进行混淆，可以经过划分包后直接不混淆网络层的包：

-keep class com.xxx.xxx.http.** {*;}

2.数据模型混淆

-keep class * implements java.io.Serializable {*;}
-keepclassmembers class * implements java.io.Serializable {*;}

有时候上面的这种方式可能会导致应用卡住，没有任何错误提示，所以建议采用分包模式，吧所有bean放在同一个包中，直接对该包加白名单。

-keep class com.xxx.xxx.domain.xx {*;}

3.XML映射混淆

如果遇到一些空间无法Inflate，报NullPointException，比如ListView,NavigationView等等

-keep class *.** {*;}

4.混淆规则编写方法

如果混淆后报错，通过retrace后找到错误的问题后可以直接编写规则来去掉混淆，但是如果报的错误莫名其妙，而且报错的类没有混淆，那么可以采用极端的方法，加入下面的规则：

-keep class *.** {*;}

这条规则表示不混淆所有类及其中所有代码，加了这条规则之后，还不能运行表示是其他问题，例如注解，内部类等等，可以运行后，可以通过反编译，寻找所有包名，记录下来，吧上述规则改为：

-keep class android.** {*;}
-keep class com.** {*;}
-keep class org.** {*;}

一个个去掉检查是否有报错，例如查到

-keep class com.** {*;}

加了就没有错误，则可以继续一级级往下检查。
但要注意，有时候可能是几个包混合问题。

参考文章：
　　http://mp.weixin.qq.com/s/WmJyiA3fDNriw5qXuoA9MA
　　http://www.jianshu.com/p/7436a1a32891#
　　http://www.2cto.com/kf/201607/530170.html

标签：#类#文件#方法#代码 | 浏览：420 | 发布日期：

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