JNI开发

JNI（java native interface），Java本地开发接口，实现JAVA和C语言之间的相互调用。

一、NDK

NDK，Native Develop Kits，是JNI开发的工具包（在Android Studio中下载即可）

二、项目创建

普通项目：模板Empty Activity（Java）
JNI项目：模板Native C++（Java + C）
- 会多一些默认配置

三、快速实现

1、新建java类 + native方法

package com.example.jni;

public class Utils {
    // 加载c文件
    static {
        System.loadLibrary("encrypt");
    }

    // 1、java实现
    public static String v0(String data) {
        return data + "hello world";
    }

    // 2、native方法（声明即可，具体在c语言中实现）
    public static native int v1(int data1, int data2);
}

2、创建c文件 + 创建函数【Java_包名_类名_方法名】
- 在【cpp】目录下，右键【new】选择【C/C++ Source File】，记得文件后缀改成【.c】
- 快捷键：直接输入java类中定义的native方法名【v1】，根据提示选择后回车
```
#include <jni.h>

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_jni_Utils_v1(JNIEnv *env, jclass clazz, jint data1, jint data2) {
    return data1 + data2 + 100;
}
```
3、c编译配置

4、java类中加载c文件

package com.example.jni;

public class Utils {
    static {
        System.loadLibrary("encrypt");
    }

    // 1、java实现
    public static String v0(String data) {
        return data + "hello world";
    }

    // 2、c实现
    public static native int v1(int data1, int data2);
}

5、逆向和反编译
- jadx反编译并定位到了native方法
- 将apk包中的so文件导出到ida中进一步分析
  点击进入后，按F5，并可以导入jni.h头文件等操作

四、类型对照

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_jni_Utils_v2(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring data) {
    // jstring转c语言中的字符串
    char *newData = (*env)->GetStringUTFChars(env, data, 0);

    newData[0] = 'a';
    newData[3] = 'x';

    // c语言中的字符串转jstring
    return (*env)->NewStringUTF(env, newData);
}

输入Utils.v2后有提示，可以按回车快速补全代码

六、示例

1、Java调用C示例

字符串拼接

java中的方法声明

// 字符串拼接
public static native String v3(String data1, String data2);

encrypt.c

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

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_jni_Utils_v3(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring data1, jstring data2) {
    char *res1 = (*env)->GetStringUTFChars(env, data1, 0);
    char *res2 = (*env)->GetStringUTFChars(env, data2, 0);
    char *result = malloc(strlen(res1) + strlen(res2) + 1);
    strcpy(result, res1);
    strcat(result, res2);
    return (*env)->NewStringUTF(env, result);
}

2、C调用Java示例

静态方法

java中的方法声明

package com.example.jni;

public class Utils {
    static {
        System.loadLibrary("encrypt");
    }

    // c调用java静态方法
    public static native String v4();
}

C语言中需要调用的java方法声明

package com.example.jni;

public class SignQuery {
    public static String getPart1() {
        return "hello";
    }

    public static String getPart2(int len) {
        return "world".substring(2);
    }

    public static String getPart3(String prev) {
        return "NB";
    }

    public static int getPart4(String prev, int v1) {
        return 100;
    }
}

encrypt.c

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

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_jni_Utils_v4(JNIEnv *env, jclass clazz) {
    // 1、找类 (类名路径分隔符"/")
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/example/jni/SignQuery");

    // 2、找静态方法 (参数3：方法名， 参数4：JNI签名)
    jmethodID methodId1 = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getPart1", "()Ljava/lang/String;");
    jmethodID methodId2 = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getPart2", "(I)Ljava/lang/String;");
    jmethodID methodId3 = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getPart3", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    jmethodID methodId4 = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getPart4", "(Ljava/lang/String;I)I");

    // 3、调用静态方法 (参数3：jmethodID，如果方法有参数，则以位置参数的形式依次写上)
    // 调用方法时，需要根据返回值类型来进行选择
    jstring res1 = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, cls, methodId1);
    jstring res2 = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, cls, methodId2, 100);
    jstring res3 = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, cls, methodId3, (*env)->NewStringUTF(env, "come on!"));
    jint res4 = (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, methodId4, (*env)->NewStringUTF(env, "my god!"), 28);

    // 4、jstring => c语言字符串
    char *result1 = (*env)->GetStringUTFChars(env, res1, 0);
    char *result2 = (*env)->GetStringUTFChars(env, res2, 0);
    char *result3 = (*env)->GetStringUTFChars(env, res3, 0);

    // 5、c语言中字符串相关操作
    char *result = malloc(strlen(result1) + strlen(result2) + strlen(result3) + 1);
    strcpy(result, result1);
    strcat(result, result2);
    strcat(result, result3);

    // 6、C语言字符串 => jstring
    return (*env)->NewStringUTF(env, result);
}

实例方法

java中的方法声明

package com.example.jni;

public class Utils {
    static {
        System.loadLibrary("encrypt");
    }

    // c调用java实例方法
    public static native String v5();
}

C语言中需要调用的java方法声明

package com.example.jni;

public class GetSign {
    String name;
    int age;

    public GetSign(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getPart1() {
        return this.name;
    }

    public String getPart2(int len) {
        return "world".substring(2);
    }

    public String getPart3(String prev) {
        return "NB";
    }

    public int getPart4(String prev, int v1) {
        return 100;
    }
}

encrypt.c

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

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_jni_Utils_v5(JNIEnv *env, jclass clazz) {
    // 1、找类 (类名路径分隔符"/")
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/example/jni/GetSign");

    // 2、找构造方法
    jmethodID init = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "(Ljava/lang/String;I)V");

    // 3、实例化对象
    jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, init, (*env)->NewStringUTF(env, "eliwang"), 28);

    // 4、找实例方法
    jmethodID methodId1 = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getPart1", "()Ljava/lang/String;");
    jmethodID methodId2 = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getPart2", "(I)Ljava/lang/String;");
    jmethodID methodId3 = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getPart3", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    jmethodID methodId4 = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getPart4", "(Ljava/lang/String;I)I");

    // 5、执行实例方法
    jstring res1 = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, methodId1);
    jstring res2 = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, methodId2, 100);
    jstring res3 = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, methodId3, (*env)->NewStringUTF(env, "come on!"));
    jint res4 = (*env)->CallIntMethod(env, obj, methodId4, (*env)->NewStringUTF(env, "my god!"), 28);

    // 6、jstring => c语言字符串
    char *result1 = (*env)->GetStringUTFChars(env, res1, 0);
    char *result2 = (*env)->GetStringUTFChars(env, res2, 0);
    char *result3 = (*env)->GetStringUTFChars(env, res3, 0);

    // 7、c语言中字符串相关操作
    char *result = malloc(strlen(result1) + strlen(result2) + strlen(result3) + 1);
    strcpy(result, result1);
    strcat(result, result2);
    strcat(result, result3);

    // 8、C语言字符串 => jstring
    return (*env)->NewStringUTF(env, result);
}

七、静态和动态注册

静态注册
- C语言中函数名和Java中函数名之间的对应关系
```
Java_包名_类名_函数名
```
  c文件中的函数名

动态注册

c语言中函数名特点

1、必须写JNI_Onload函数
2、必须有RegisterNatives方法：第3个参数是映射关系函数，第4个参数是动态注册函数的数量
    映射函数中的对应关系：{java函数名，方法签名，c中对应函数}

DynamicUtils.java

package com.example.jni;

public class DynamicUtils {
    static {
        System.loadLibrary("dynamic");
    }

    // JNI动态注册
    public static native int add(int v1, int v2);
}

dynamic.c

#include <jni.h>

jint plus(JNIEnv *env, jobject obj, jint v1, jint v2){
    return v1 + v2;
}

static JNINativeMethod gMethods[] = {
        {"add", "(II)I", (void *) plus},
};

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {

    JNIEnv *env = NULL;

    // 在java虚拟机中获取env【固定写法】
    if ((*vm)->GetEnv(vm, (void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
        return JNI_ERR;
    }

    // 找到Java中的类
    jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/example/jni/DynamicUtils");

    // 将类中的方法注册到JNI中 (RegisterNatives)
    int res = (*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, 1);
    if (res < 0) {
        return JNI_ERR;
    }

    return JNI_VERSION_1_6;
}

dynamic.c需要添加编译配置

八、反编译app中c代码流程

复制apk文件并解压缩，改后缀名.zip
去目录中找到so文件：lib -> 对应平台(比如arm64-v8a) -> libxxx.so(与System.loadLibrary("xxx")中名称一致)
so文件拖到IDA中，选择exports导出
- 对于32位的so，使用ida.exe，对于64位的so，使用ida64.exe
静态注册
- 双击函数名，看到汇编代码，按F5对汇编代码进行反编译
动态注册：
- 找JNI_Onload，按F5
- 优化显示几种策略
  - 1、右键-Hide casts隐藏转换
  - 2、加载头文件：File -> Load File -> Parse C header File -> 选择jni.h
  - 3、然后右键函数第一个参数类型，比如int，点击右键 -> Convert to struct *... -> 选择JNIEnv_
- 找RegisterNatives的第3个参数，即对应关系

posted @ 2023-10-01 23:43 eliwang 阅读(192) 评论(0) 编辑收藏举报

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eliwang

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JNI开发

一、NDK

二、项目创建

三、快速实现

1、新建java类 + native方法

2、创建c文件 + 创建函数【Java_包名_类名_方法名】

3、c编译配置

4、java类中加载c文件

5、逆向和反编译

四、类型对照

六、示例

1、Java调用C示例

2、C调用Java示例

七、静态和动态注册

静态注册

动态注册

八、反编译app中c代码流程

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