Android

Android APK渠道信息写入实现和读取

背景

《APK签名机制说明》中已经了解Android的签名和校验机制，此篇基于此前提，来说明一下如何绕过Android的签名校验机制，以实现在APK中添加一些自定义的信息。

针对Signature Scheme v1渠道信息的写入

由于使用Signature Scheme v1签名的APK，仅仅只会校验META-INF文件夹以外的文件的是否被修改过，那么针对此情况，我们完全可以将我们需要携带的信息，添加到META-INFO文件夹下，只要我们不修改其中与签名有关的文件信息和其中被校验的文件，那么都可以校验通过的。
此处，使用Python脚本addEmptyFileToMETA.py来将文件写入到APK的META-INFO文件夹下，其代码实现如下：

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from sys import argv
import zipfile

script, apkFile, emptyFile, channelName = argv

zipped = zipfile.ZipFile(apkFile, 'a', zipfile.ZIP_DEFLATED)
empty_channel_file = "META-INF/{channel}".format(chanel=channelName)
zipped.write(emptyFile, empty_channel_file)
zipped.close()

下面尝试将一张二维码图片写入到META-INFO文件夹下，并校验APK是否能够正常覆盖安装，以校验是否破坏了APK的签名：

如上可知，虽然使用jarsigner命令检测时，会多了一个警告信息，但是在Android系统上，却能够正常的覆盖安装原有的app的，所以针对使用Signature Scheme v1签名的APK，可以通过在META-INFO文件夹下添加文件，以实现在APK中携带一下自定义信息。

针对Signature Scheme v1渠道信息的读取

至于对应渠道信息的获取，只需要从java.util.zip.ZipFile中获取出对应java.util.zip.ZipEntry的输入流并读取即可：

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ZipFile file = new File(context.getApplicationInfo().sourceDir);
Enumeration<?> entries = file.entries();
while (entries.hasMoreElements()) {
    ZipEntry entry = ((ZipEntry) entries.nextElement());
    if (TextUtils.equals(entry.getName(), channelFileName)) {
        InputStream is = file.getInputStream(entry);
        ...
    }
}

针对Signature Scheme v2渠道信息的写入

由于使用Signature Scheme v2签名的APK，会对APK除Signing Block之外的数据都进行摘要验证，所以没办法像v1将渠道信息写入META-INFO文件夹来实现。但这并不代表着无法在APK内写入额外的信息，通过查看APK签名校验时获取签名信息的逻辑可以发现，系统通过遍历Signing Block中的所有键值对，并获取id为0x7109871a的value，而对于id非0x7109871a的键值对，则直接进行忽略(最好将自定义的键值对插在id为0x7109871a键值对之后，不然使用apksigner进行校验apk的时候，会有warning提示；另外尽量避免使用0x7109871a作为id，即使要用，也一定要放在原有0x7109871aid的后面)：

针对此情况，完全可以构建一个自定义的键值对，用于保存渠道或其他信息，然后插入到APK的Signing Block中，从而避免系统校验签名后插入的内容：

由于在Signing Block中插入了额外的数据，会导致ZIP文件格式错乱，因此，必须要修改End of Central Directory块中Central Directory在文件中的偏移量，在原有偏移量的基础上加上插入额外数据的大小即可。因为在校验签名的时候，系统会现将该字段还原为没有Signing Block时的偏移量再进行计算摘要数据，所以此处修改该字段的数据，并不会破坏原有的签名信息。
由于代码比较长，所以就不在此贴出对应代码，具体代码可参考：ApkV2ChannelTools

针对Signature Scheme v2渠道信息的读取

与系统读取APK签名信息的流程一样，整个算法流程就是根据ZIP文件格式解析流程，先找到End of Central Directory块的起始位置，然后查找对应的Central Directory位置，从而解析出对应的Signing Block信息(其中有个需要注意的是，APK不支持使用ZIP64的格式，所以在获取Signing Block的时候如果遇到ZIP64标示块的话，会支持抛出异常)。
由于代码比较长，所以就不在此贴出对应代码，具体代码可参考：ApkV2ChannelTools