关于MultiDex0x00背景0x01原因分析系统如何加载MultiDex

0x00背景

–在逆向分析apk的过程中，会发现里面会出现多个dex的情况。

一个正常APK文件通常包含以下文件：

classes.dex: Dalvik字节码,可被Dalvik虚拟机执行。
AndroidManifest.xml: 一个的Android清单文件，用于描述该应用程序的名字、版本号、所需权限、注册的服务、链接的其他应用程序。该文件使用XML文件格式。
META-INF 文件夹: 下面有3个文件
MANIFEST.MF: 清单信息
CERT.RSA: 保存应用程序的证书和授权信息
CERT.SF: 保存SHA-1信息资源列表
res: APK所需要的资源文件夹
assets: 不需编译的原始资源文件目录
resources.arsc:编译后的二进制资源文件
lib:库文件目录

如果是这种:
|—classes.dex
|—classes.dex
哈哈，恭喜你 你找到利用masterkey 漏洞的样本了；
漏洞详情见：http://www.vuln.cn/6043（乌云，乌云快回来~~~）

如果是这种
|—classes.dex
|—classes2.dex
|—classes3.dex
那么就是MultiDex了

0x01原因分析

引入MultiDex的缘由：Android系统单个DEX文件可被引用的方法总数（自己开发的代码以及所引用的Android框架、类库的代码）被限制为65536，如果大于则安装失败。
随着业务规模发展到一定程度，不断地加入新功能、添加新的类库，代码在急剧的膨胀。轻松的久突破了这个限制。

那么怎么解决这一问题呢？

首先使用Android SDK Manager升级到最新的Android SDK Build Tools和Android Support Library。然后进行以下两步操作：

1.修改Gradle配置文件，启用MultiDex并包含MultiDex支持：

android {
compileSdkVersion 21 buildToolsVersion "21.1.0"
defaultConfig {
...
minSdkVersion 14
targetSdkVersion 21
...
// Enabling MultiDex support.
MultiDexEnabled true
}
...
}
dependencies { compile 'com.android.support:MultiDex:1.0.0'
}

2.让应用支持多DEX文件。在官方文档中描述了三种可选方法：

1.在AndroidManifest.xml的application中声明android.support.MultiDex.MultiDexApplication；
2.如果你已经有自己的Application类，让其继承MultiDexApplication；
3.如果你的Application类已经继承自其它类，你不想/能修改它，那么可以重写attachBaseContext()方法：

@Override
protected void attachBaseContext(Context base) {
super.attachBaseContext(base);
MultiDex.install(this);
}

并在Manifest中添加以下声明：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.example.android.MultiDex.myapplication">
<application
...
android:name="android.support.MultiDex.MultiDexApplication">
...
</application>
</manifest>

如果你只是想试验，那么可以使用强制分包，或者改最小的方法数目：
可以在生成DEX文件的这一步中， 在Ant或gradle中自定义一个Task来干预DEX产生的过程，从而产生多个DEX，下图是在ant和gradle中干预产生DEX的自定task的截图:

tasks.whenTaskAdded { task ->
if (task.name.startsWith('proguard') && (task.name.endsWith('Debug') || task.name.endsWith('Release'))) {
task.doLast {
makeDexFileAfterProguardJar();
}
task.doFirst {
delete "${project.buildDir}/intermediates/classes-proguard";
String flavor = task.name.substring('proguard'.length(), task.name.lastIndexOf(task.name.endsWith('Debug') ? "Debug" : "Release"));
generateMainIndexKeepList(flavor.toLowerCase());
}
} else if (task.name.startsWith('zipalign') && (task.name.endsWith('Debug') || task.name.endsWith('Release'))) {
task.doFirst {
ensureMultiDexInApk();
}
}
}

系统如何加载MultiDex

第一步打开apk这个zip包

第二步把MultiDex的dex解压出来（除去Classes.dex之外的其他DEX，例如：classes2.dex， classes3.dex等等)，因为android系统在启动app时只加载了第一个Classes.dex，其他的DEX需要我们人工进行安装——main方法等主启动项一定要在Classes.dex里

第三步通过反射进行安装，这三步其实都比较耗时， 为了解决这个问题我们考虑是否可以把DEX的加载放到一个异步线程中，这样冷启动速度能提高不少，同时能够减少冷启动过程中的ANR

dex在classloader加载的过程中会变身为odex；

dexopt优化

5.0之后会有dex2ort

参考：
http://www.vuln.cn/6043
http://tech.meituan.com/mt-android-auto-split-dex.html