琢石成器之自动化去广告神器

引言

这篇文章与其说是写一个去广告的工具，不如说是写一个自动化工具更为准确。我不会讲代码的细节，“一千个人眼里有一千个哈姆雷特”，每个人写代码的风格都不一样，最重要只有思路(实际上这个思路也并不高明,唯一的重点就是清楚原理)，你们可以用喜欢且擅长的语言及方式来进行实现，不过最终我会放出自己的源代码(我的代码相对于单一目标的实现可能会有些繁杂，只需要一两百行的代码我写了两千行还不到头哈哈，所以在文中只会贴上需要的部分，想要阅读完整代码的可以上我的github，当然在这之前请记住”文明社会”这四个字)。

那么开始步入正题，我们要开发的是一款自动化去广告的工具，何为自动化，自动化就是解放双手，让程序完成需要你动手的一系列操作。那么，想要自动化就必须先知道正常手工是如何操作的，接下来，我们来探讨一下APK如何去广告这件事情。

本文所叙都是在APK没有加壳/加密或者已经完美脱壳/解密的情况下

本文作者：hluwa 首发i春秋，​[b]文中所述及成果仅作技术研究讨论，未经授权不允转载[/b]

如何添加广告

兵家云：“知己知彼，百战不殆”，假如你知道这个程序是如何被添加上广告的，那么你的后续操作将会轻松很多，因为你不必再花费大量的时间对广告SDK进行分析。我们先了解一下广告是怎样以一种形式存在，以Google的广告为例，Google的广告使用范围很广，在Google
Play上无论是应用还是游戏，有很大部分都是使用其提供的广告组件。
在Google提供的Android集成开发环境Android Studio上，对着Project点击右键Open Module Setting然后可以看到这么一个东西：



这是什么呢？这是Google提供的广告SDK，勾选后他将会自动下载开发工具包并将其集成到你的Project上，没错，广告就是从这么一个SDK里来的，它就是我们的敌人！我们到他的官方网站可以看到接入指南(https://developers.google.com/admob/android/quick-start)，可以看到加载广告的第一步就是初始化SDK

package ...
import ...
import com.google.android.gms.ads.MobileAds;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
...
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// Sample AdMob app ID: ca-app-pub-3940256099942544~3347511713
MobileAds.initialize(this, "YOUR_ADMOB_APP_ID");
}
...
}

初始化的参数有一个ADMOB_APP_ID，这是开发者的凭证，填上这个ID才可以拿到属于你的那份广告收益。在页面的下半部分还可以看到其广告的几种类型，其实我猜市面上的大部分广告组件都是类似的：

Banner：横幅广告，这种无论是在桌面端还是移动端都非常常见，它占用你屏幕的一小部分来显示一个横幅的广告视图，但是大多数情况下并不能关闭它；

Interstitial：悬浮窗广告，这个在Html和Android上较为常见，它占用屏幕的面积并不固定，有可能是占用一半屏幕甚至是整个屏幕，不过用户却可以手动将他关闭(不能关闭的那叫流氓)。

Rewarded Video：其实就是视频广告，占用全屏，而且你还得等他全部播放完才能关闭他，当然也有些只需观看一定时间即可。

Native暂时不做考虑，这是谷歌一种比较高级的广告形式(好像也并没有广泛使用?)。
想要接入这些广告也十分简单，比如Banner，你只要在布局文件上添加一个AdView然后像这样加载它即可

package ...

import ...
import com.google.android.gms.ads.AdRequest;
import com.google.android.gms.ads.AdView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private AdView mAdView;

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

MobileAds.initialize(getApplicationContext(),
"ca-app-pub-3940256099942544~3347511713");

mAdView = (AdView) findViewById(R.id.adView);
AdRequest adRequest = new AdRequest.Builder().build();
mAdView.loadAd(adRequest);
}
...
}

而Interstitial甚至都不需要添加View，只需要loadAd然后在需要的时候调用show()方法将他显示出来即可。
好了，就说这些，不然我都要以为我是Google的顶级广告形式 – 人工广告了，接下来谈谈去广告的方法。

传统的绿化方式

此处仅从APK本身入手,不讨论如Hook，Hosts等手段。

从代码的层面上，我们知道了广告如何添加，那么想要将其移除相信对大家也不是什么难事，一般去广告的流程大致是这样的：

反编译APK --> 移除相关代码 --> 重打包测试

对于移除相关代码，有多种实现方式，比如Banner，你完全可以将其visibility属性设置为GONE就能把他隐藏掉(虽然我没测试过是否有效，哈哈)。不过我更加偏向于删除其加载的入口调用，可以来实战演示一下，下面以ADM(Advanced Download Manager)为例，相信很多人都知道这个软件吧，Android上的下载神器。没去广告之前他是这样子的：



可以看到底部的横幅图片，这就是Banner广告。在上一节中我们知道它调用了AdView的loadAd方法来加载广告，那么我们只要找到这个方法的调用点，然后将其删除就可以让广告无法顺利加载出来。那么怎么做呢？按照国际惯例，首先是反编译APK，我这里使用Android Killer这个工具来进行反编译，然后你会得到一些smali文件和资源文件。关于逆向的一些基本知识我这里不在阐述，对逆向有兴趣的同学可以自己搜索资料学习。我们在Android Killer中搜索”Lcom/google/android/gms/ads/AdView;->loadAd”，然后会出现这么一些结果：



这里我只选择对Main.smali中的代码进行处理，至于为什么，请参考上上句话，当然，就算你将它们全部处理了也不会有什么影响。我对搜索出来的这两行代码整行删除，然后保存编译。可以看到Banner广告已经不会再加载了：

是不是感觉很简单？其实本来就没有什么难度，甚至比添加广告还要简单，对于Interstitial或者Rewarded Video也是一样，可以发现，他们都调用了一个叫做loadAd的方法，所以我们可以进行模糊搜索，例如搜索”;->loadAd(“，然后会出现较多的结果，可以针对性的进行处理，不过我想就算是全部处理也不会有多大的影响。
现在你已经知道了绿化广告的原理，在进行了多次的重复工作之后，你会发现，就算这是最简单快捷的方法，但是效率依然很低，并且工作都是重复的，因为大部分广告都是出于同一个SDK。那么，可以开始考虑让万能的程序帮你解决问题了！

自动化绿化方法

大佬的操作

编写一个简单的自动化处理工具并不难，只要清楚了工作原理并且有一点点编程的能力，就可以写出一个帮助你快速处理任务的程序。按照国际惯例，无论是手动还是自动，第一步都是先反编译，这里我们可以直接调用apktool或者baksmali来处理，关于工具的使用及调用的方法有兴趣可以自己研究，这并不是我要讲的内容。得到反编译的代码之后，按照国际惯例第二步，就是找到smali代码中调用loadAd的地方将其删除，实现的过程大致如下：

1. 遍历所有Smali文件读入
2. 遍历每一行代码是否形如 invoke-xxxxx {v*} Lcom/google/android/gms/ads/xxxx;->loadAd 之类的调用代码
3. 将识别到的代码行删除
4. 重新写出Smali文件

最后就是国际惯例最后一步，重打包，同样可以利用Apktool或者Smali.jar将其回编译为APK或者Dex，然后进行签名、测试即可。这样一来效率就可以提高很多了，你只要等待若干秒的时间就可以实现去广告的目的。当然这种方法是有弊端的，如果遇到无法反编译或者回编译的情况，那么估计就要花费一般功夫了，并且对于一个追求极致的人来说，这种方法还不够快！具体代码我就不写了，因为我之前写过Smali相关的处理库(在我的github上的某个Repository中可以看到，虽然比较简陋，但是足以应付一些简单的需求)，所以我对这个也没有多大的兴趣，我想做的是一种更加极致的操作。

骚操作

众所周知，Android程序大部分的代码是包含在classes.dex里面的，所谓的Smali代码也就是从classes.dex中的每一个字节翻译出来的，那么，实际上我们只要改动classes.dex文件中的1个或者N个字节，就可以完成如上相等的效果。Dex文件的每一个字节都代表着相关的含义，具体参照Google的官方文档Dex文件格式(https://source.android.com/devices/tech/dalvik/dex-format)，虽然这些格式相关的数据并不是我们所关心的内容，但是我们必须依靠它来找到我们需要的关键位置–字节码(bytecode)，bytecode是程序运行是真正执行的指令(Dalvik字节码 https://source.android.com/devices/tech/dalvik/dalvik-bytecode )，dex文件格式就是用来帮助系统定位到这些指令的位置。比如我们上文做提到的invoke-xxxxxx就有一套专属的字节码，如果我们找到它的位置，然后把字节码改成0×00,0×00是代表nop的字节码，nop就是什么都不干的意思，那么这不就是等同于将这条代码删除了吗?
既然如此，我们来整理一下这个程序的执行流程：

解析Dex文件 -> 遍历所有的字节码 -> 匹配所有符合自定义规则的位置 -> 将其全部改为0x00 -> 重建DexHeader -> 签名、测

我们可以先研究下如何遍历所有的字节码：

首先可以使用010 Editor来很方便的分析Dex格式



呃..焦点选中的那个地方就是一个方法的字节码..可见想要获取全部还是得花一点功夫的哈。那么，图中出现的结构体我们在程序中都必须解析出来。而至于Leb128类型的数据，可以参照我的代码，我的Leb128类实质是无符号的uleb128类型。

我们再研究一下invoke系列字节码的格式:

指令格式是这样子的：invoke-kind {vC, vD, vE, vF, vG}, methhome.php?mod=space&uid=136254 这就是在Smali中看到的格式
而字节码格式是这样子的：A|G|op BBBB F|E|D|C 而这个是从Hex文件中看到格式
不过由于dex程序是小端对齐，所以真实的表现形式是这样的：op|G|A BBBB D|C|F|E(应该没错吧?欢迎指正)

ACDEFG都是指示寄存器，可以不管，需要注意的就只有op和BBBB：
op是opcode，就是操作码，例如invoke-virtual的opcode就是0x6E；
而这个BBBB是一个method_id，这个method_id是什么呢?在Dex文件格式中可以看到，Dex的数据中有一个叫做method_ids的列表,这个id就是在表中的索引。而使用这个id呢可以获得这个method的class_id，proto_id和name_id，class_id可以获取到所属的类的信息(class_def_item)，proto_id可以获取到方法的参数及返回类型信息(proto_id_item)，最后通过string_ids拼凑出一个完整的名称。
具体是这样的：

public String getNameByMethodId(int id) {
return getName(method_id_list.get(id));
}

public String getNameByProtoId(int id) {
return getName(proto_id_list.get(id));
}

public String getName(Proto_Id_Item proto) {
return getString(proto.shorty_id);
}

public String getName(Method_Id_Item method) {
String className = getNameByTypeId(method.class_id).replaceAll("/", "\\.");
className = className.substring(1, className.length() - 2);
return className + "." + getString(method.name_id).replaceAll("\0","") + "("+ getNameByProtoId(method.proto_id).replaceAll("\0","") + ")";
}

public String getString(int id) {
return new String(string_data_list.get(id).body);

那么我们就可以明确了解析任务，解析任务包括class_def_item中所有结构体以及string_ids、string_id_item、string_data_item、proto_ids、proto_id_item、method_ids、method_id_item、type_ids、type_iditem，当然，还有最重要的header。我并不是教大家写代码，所以这个还是靠你们自己干啦，可以参考我的DexParser类以及Format包下的各个类。或者直接找个开源的DexParser项目也是可以直接调用的(话说其实我这个就算是^^)。

贴一个获取全部insns的for：

public ArrayList<encoded_method> getAllEncodedMethod(){
ArrayList<encoded_method> all = new ArrayList<encoded_method>();
for (Class_Def_Item cls : class_def_list) {
if (cls.class_data == null) {
continue;
}
String clsName = getName(cls);
all.addAll(cls.class_data.direct_methods);
all.addAll(cls.class_data.virtual_methods);
}
return all;
}

public ArrayList<insns_item> getAllInsnsItem() {
ArrayList<insns_item> all = new ArrayList<insns_item>();
for (encoded_method method : getAllEncodedMethod()) {
if (method.code != null) {
all.addAll(method.code.insns_items);
}
}
return all;
}
//不要问我怎么就这么简单，难道你要我贴一大堆封装的代码出来吗..

其实还有一个比较简单的思路，就是只写一个Code_Item的结构体，然后取出第一个和最后一个encoded_method_item的code_off。然后将这段范围解析为一个CodeItem的List。然后不就可以为所欲为了吗~这样的代码量会相较少很多。主要还是靠自己发挥，我说过我并不教写代码 ^^

这时候关键的两个东西已经有了：获取所有字节码以及从method_id获取名称的方法。那么剩下的就简单了，上面说过invoke指令的格式，知道了invode的opcode后面第二位开始就是一个short的method_id，我们可以从这个id获取到他的名称，然后判断是不是那个加载广告的入口，如果是的话，直接将从opcode开始的6个字节修改为0×00。
示例代码：

DexChanger changer = new DexChanger(new File(path));
DexFile dexfile = changer.getDexFile();
String magiclist[] = {
"com.google.android.gms.ads.AdView.loadAd",
"com.google.android.gms.ads.InterstitialAd.loadAd",
"com.google.android.gms.ads.reward.RewardedVideoAd.loadAd",
"com.mopub.mobileads.AdViewController.loadAd",
"com.mopub.mobileads.MoPubInterstitial$MoPubInterstitialView.loadAd"
};
for (insns_item insns : dexfile.getAllInsnsItem()) {
if (insns.opcode.toString().startsWith("INVOKE")) {

changer.move(insns.getFileOff() + 2); // invoke系列指令格式 A|G|op BBBB F|E|D|C ,所以off + 2是methodId
int methodId = changer.nextShort() & 0xFFFF; // 转为无符号数

if (methodId < 0 || methodId > dexfile.getHeader().method_ids_size) { // invoke-custom
continue;// 调用的索引有可能是FFFFFE,防止其他意外情况,过滤掉非正常methodId
}
String mtd = dexfile.getNameByMethodId(methodId);
for(String magic : magiclist) {
if(mtd.indexOf(magic) != -1) {
changer.setNop(insns);
System.out.println(insns.getFileOff() + " - invoke method " + mtd);
}
}
}
}

最后一步就是重建DexHeader，主要就是计算signature和checksum，这个应该不用多说什么：

public void flush() {

super.flush(); // 先将修改的数据flush,否则this.data还是旧数据

DexHeader header = dexFile.getHeader();

try {

this.move(0);

MessageDigest mdTemp = MessageDigest.getInstance(“SHA1″);

mdTemp.update(this.data, 32, this.data.length – 32);

header.signature = mdTemp.digest(); // 计算Signature

System.arraycopy(header.signature, 0, this.data, 12, 20); // 覆盖原Signature

Adler32 checksum = new Adler32();

checksum.update(this.data, 12, this.data.length – 12);

header.checksum = (int) checksum.getValue(); // 计算checksum

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

System.out.println(“[*E]” + “rebuild” + “:” + e.getMessage());

} catch (CursorMoveException e) {

System.out.println(“[*E]” + “rebuild” + “:” + e.getMessage());

}

this.changeData(header.magic);

this.changeInt(header.checksum);

this.changeData(header.signature);

this.changeInt(header.file_size);

this.changeInt(header.header_size);

this.changeInt(header.endian_tag);

this.changeInt(header.link_size);

this.changeInt(header.link_off);

this.changeInt(header.map_off);

this.changeInt(header.string_ids_size);

this.changeInt(header.string_ids_off);

this.changeInt(header.type_ids_size);

this.changeInt(header.type_ids_off);

this.changeInt(header.proto_ids_size);

this.changeInt(header.proto_ids_off);

this.changeInt(header.field_ids_size);

this.changeInt(header.field_ids_off);

this.changeInt(header.method_ids_size);

this.changeInt(header.method_ids_off);

this.changeInt(header.class_defs_size);

this.changeInt(header.class_defs_off);

this.changeInt(header.data_size);

this.changeInt(header.data_off);

super.flush();

}

super.flush()已经包括了写出文件，那么现在，把修改后的dex重新压缩回你的apk里，然后签个名就可以安装跑起来啦~(这个也是可以自动化的，但是我没精力写了，就交给你们吧^_^)。

尾记

如此这般，核心的东西已经有了，后面的部分就请尽情发挥吧。
其实我本来想详细写一下Dex格式的，但是突然懒癌病发，而且关于Dex的资料已经够多了，再有不明白的地方还可以看源码。



最后附上几个去广告成品：http://hluwa.cn/down/

源码地址:https://github.com/Hoimk/DexChange