Android P非SDK的隐藏API调用检测

Posted 2022-12-08 袁国正_yy

为什么要检测？

Google在2018年的I/O大会上发布了android P的Developer Preview 2（简称DP2）版本，其中还说明了在以后的Android P上，将对非SDK API的调用进行限制。目前，开发者对于非SDK API的调用，只能采取反射或JNI间接调用的方法进行调用。由于Android是开源的，所以开发者对非公有SDK的调用十分混乱，Google此举也是为了进一步防止碎片化，规范开发者的API使用行为。

而在运行Android P的手机上，启动APP时，ART虚拟机就会对APP的Dex文件进行检测，比对内置的黑名单、暗灰名单、亮灰名单，一旦发现APP内含有上面名的中的调用，就会发出警告，严重的，会直接抛出异常，如果没有进行处理，将导致APP的Crash，即使进行了try-catch，这些反射调用的功能，也会使用不正常。

调用了黑名单（BlackList）中的API，APP在Android P上运行时抛出异常：

Google官方给出的使用非SDK API的影响：

因此，开发者应该尽量避免使用反射调用非SDK API，防止在Android P上出现问题，为了避免APP体验受到影响，兼容Android P，我们需要对现有APP的API使用情况进行检测。

如何检测？

Google官方并没有直接放出APP检测工具，可能是因为还处于开发者预览版的阶段，最终的黑白名单还没有完全确定下来，但可以通过AOSP的master源码编译后获取这个名为veridex的工具

AOSP的获取方法这里不详细讨论，可以参考：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP/

veridex的编译方法

首先需要建立好AOSP的构建环境，可以使用macOS或者Ubuntu，这里以64位的Ubuntu 16.04.4 LTS为例：

1. 安装OpenJDK 8，命令：sudo apt install openjdk-8-jdk

2. 安装依赖的库和组件，命令：sudo apt-get install git-core gnupg flex bison gperf build-essential zip curl zlib1g-dev gcc-multilib g++-multilib libc6-dev-i386 lib32ncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev lib32z-dev libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip

接着进入AOSP的根目录（如上图所示），执行：make appcompat，如果机器性能较好，可以加上-j8或者其他数字（根据CPU线程数），来并行编译，从而加快编译速度

等待一会儿以后，出现如下内容即为编译完成（中间有任何failed的提示，或者最终进度不到100%，都为失败）：

yuanguozheng@pc:~/aosp/aosp$ make appcompat -j32
============================================
PLATFORM_VERSION_CODENAME=Q
PLATFORM_VERSION=Q
TARGET_PRODUCT=aosp_arm
TARGET_BUILD_VARIANT=eng
TARGET_BUILD_TYPE=release
TARGET_ARCH=arm
TARGET_ARCH_VARIANT=armv7-a
TARGET_CPU_VARIANT=generic
HOST_ARCH=x86_64
HOST_2ND_ARCH=x86

.....

DroidDoc took 11 sec. to write docs to out/soong/.intermediates/frameworks/base/hiddenapi-lists/android_common/docs/out
javadoc: option --boot-class-path not allowed with target 1.9
[100% 2601/2601] build out/target/common/obj/PACKAGING/hiddenapi-blacklist.txt
yuanguozheng@pc:~/aosp/aosp$ 

可以看到在out/target/common/obj/PACKAGING/目录下，生成了三个隐藏API的列表文件hiddenapi-blacklist.txt（黑名单）、hiddenapi-dark-greylist.txt（暗灰名单）、hiddenapi-light-greylist.txt（亮灰名单），这些即为ART检查API调用情况的依据

此时veridex组件编译完成，接下来即可使用它对apk文件进行检测

API调用情况检测

准备好需要检测的APK，这里我们使用反射，获取一个APP内部类的私有成员变量值、调用一个私有方法，再使用反射调用Android的Hidden API中的值，进行举例，代码如下：

public class MainActivity extends Activity 

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 初始化一个APP中的类
        AppInnerClass obj = new AppInnerClass();

        ReflectionUtils.getFieldValue(obj, "mTestValue");
        ReflectionUtils.invokeMethod(obj, "printTestValue", null, null);

        // 反射调用Android私有API
        ReflectionUtils.getFieldValue("android.annotation.Dimension", null, "DP");
        ReflectionUtils.getFieldValue("android.Manifest$permission", null, "BLUETOOTH_STACK");
    

Build一个测试用的APK以后，进入到AOSP源码的根目录下（必须在AOSP源码根目录下），执行以下命令

./art/tools/veridex/appcompat.sh --dex-file=[待检测apk的路径]  --imprecise（这个参数可选，建议加上，更准确）

如下图所示，经过veridex工具检测的结果会在终端中输出，如果结果比较多，可以使用>>保存到一个文本文件中，需要时详细查看

注意事项

目前，Android P还处于Developer Preview（DP2）的版本阶段，一些API和设计还不稳定，更多的API可能会被加入黑名单或者深灰名单，当然，某些API调用，也不排除被从名单中移除的可能，Google在官方文档中，还说到不保证灰名单API可以正常调用，所以，如果被检测出来有Hidden API的使用，应对尽快修正

引述Google官方对灰名单的立场：

Greylisted non-SDK interfaces encompass methods and fields which continue to function in Android P, but to which we do not guarantee access in future versions of the platform. If there is a reason that you cannot implement an alternative strategy to a greylisted API, you may file a bug to request reconsideration of the restriction.

总结

随着Android P预览版的发布，众多的新特性也随之而来。从限制非SDK的隐藏API来看，可以体现出Google对Android平台进一步控制碎片化、规范开发行为的的决心，而开发者需要做的，则是不断地分析这些新特性和API调用变化，跟进Google的步伐，让Android平台APP体验越来越好！

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