浅谈调用Android系统Hidden API

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Android调用系统Hidden API这事儿,就像是在一个高度戒备的科技工厂里,普通工人(你的APP)想使用只有高级工程师(系统内部)才能操作的秘密设备(Hidden API)。我来用几个故事给你讲明白原理:

​故事一:万能钥匙的后门 - Unsafe反射​

  • ​工厂现状:​​ 工厂给所有普通车间(你的APP沙盒)上了锁,禁止进入高级工程师的研发室(调用Hidden API)。门口有保安(Android系统)检查每个工人的通行证(权限)。

  • ​你的困境:​​ 你需要研发室里的一台特殊3D打印机(某个Hidden API方法)来做一个项目。

  • ​技术原理 - 万能钥匙(Unsafe):​​ 你发现工厂的万能钥匙(sun.misc.Unsafe类)没被收好。这把钥匙可以打开​​任何​​物理锁,因为它能直接操作内存地址(指针)。

  • ​操作步骤:​

    1. ​找地图(获取偏移量):​​ 你偷偷研究工厂大楼的建筑蓝图(Android源码或运行时分析),找到研发室门锁(Class.methods等字段)在内存中的​​确切位置(偏移量)​​。你也研究清楚了一个普通工具(如NeverCall.s()方法)的钥匙孔结构(ArtMethod大小和内存布局)。
    2. ​复制钥匙坯(创建临时方法句柄):​​ 你随便找了一把普通车间的门钥匙(MethodHandle,指向一个简单无害的方法如NeverCall.s())。
    3. ​万能钥匙开模(用Unsafe修改指针):​​ 你用万能钥匙(Unsafe.putLong)撬开这把普通钥匙的锁芯(artFieldOrMethod指针),把里面的钥匙齿模(指针值)​​替换​​成你在蓝图里找到的研发室那台3D打印机的门锁地址(目标Hidden API方法的ArtMethod*地址)。
    4. ​伪装通行(revealDirect):​​ 你拿着这把改造过的“假钥匙”去研发室门口,保安检查时(系统检查权限),钥匙看起来就像一把​​合法的普通工具钥匙​​(因为它原本指向NeverCall.s(),是公开的)。保安放行了!你调用revealDirect,系统就以为这把钥匙真的能开研发室的门,于是乖乖地给你造了一把​​真正的研发室门钥匙​​(Method对象)。
    5. ​使用设备(反射调用):​​ 拿到真钥匙(Method对象)后,你就可以自由进入研发室,用那台3D打印机(Hidden API)干活了!保安(系统)以为这是你通过正常途径(反射)拿到的钥匙(公开API),不再阻拦。
  • ​2025年风险:​​ 工厂老板(Google)越来越聪明,可能给万能钥匙库(sun.misc.Unsafe)加更牢固的锁(限制访问),或者给研发室的门锁(ArtMethod结构)装上报警器(指针校验),让这种复制钥匙坯的方法失效。或者干脆把万能钥匙熔掉(移除Unsafe)。

​故事二:借力打力 - 巧用系统“工具人”(反射/VMRuntime/DexFile等系统类)​

  • ​工厂现状:​​ 同上,研发室上锁。

  • ​你的困境:​​ 同上。

  • ​技术原理 - 工具人(系统类豁免):​​ 你发现工厂里有几个特殊的“工具人”(如VMRuntimeDexFileActivityThread等)。它们有部分权限进入研发室取工具(调用一些Hidden API)。重要的是,保安(系统)对​​工具人本身的操作​​检查比较松(系统类本身有豁免)。

  • ​操作步骤:​

    1. ​说服工具人(获取系统类实例):​​ 你找到工具人老王(VMRuntime.getRuntime())或者老张(ClassLoader里藏着的DexFile对象)。
    2. ​偷梁换柱(反射修改工具人属性):​​ 你用普通的撬锁工具(标准反射)偷偷把老王口袋里的一张研发室门禁卡(某个持有Hidden API方法的私有字段,如VMRuntime里的mHiddenApiWarning相关字段,或者DexFile里的方法表)换成了​​空白卡​​(设置为null或特定值)或者干脆​​禁用​​(设置忽略名单)。老王自己都不知道卡被换了。
    3. ​让老王代劳(通过工具人访问):​​ 现在,当你需要研发室的设备(Hidden API)时,你就叫老王去拿(通过这个工具人类或其字段/方法去触发对Hidden API的访问)。因为老王是“自己人”(系统类),保安(系统)不会仔细查他带出来的是什么工具,或者老王口袋里的卡(豁免状态)已经被你动过手脚,保安直接放行了。
  • ​2025年优势:​​ 这是相对更“合规”的后门。工厂老板(Google)很难完全禁止工具人(系统类)的存在和工作。只要工具人还能接触到研发室,这个方法就有效。关键在于找到哪个工具人(系统类)最容易说服(反射修改),以及让他带出什么工具(具体API)。社区(如开源项目)会不断发掘新的、有效的“工具人”和操作方法。

​故事三:成为“厂长亲戚” - 系统App/特权签名​

  • ​工厂现状:​​ 同上。

  • ​你的困境:​​ 同上。

  • ​技术原理 - 特权身份:​​ 你发现,如果你是厂长的亲戚(APP使用系统签名或platform证书签名)或者被任命为高级主管(APP安装在系统分区,如/system/priv-app),保安(系统)会直接给你发研发室的门禁卡(自动拥有豁免权)。

  • ​操作步骤:​

    1. ​走后门(获取签名/位置):​​ 你需要想办法让你的APP穿上“厂长亲戚”的马甲(使用与系统ROM相同的签名密钥进行签名),或者把你的APP塞进“高管宿舍区”(刷入设备的系统分区 /system/priv-app)。
    2. ​畅通无阻(直接调用):​​ 一旦有了这个身份,你可以大摇大摆地走进研发室(直接使用反射调用Hidden API),保安(系统)会向你敬礼放行。在你的APP清单文件(AndroidManifest.xml)里声明android:sharedUserId="android.uid.system"也是类似原理。
  • ​2025年现实:​​ 这方法非常有效且稳定,但门槛极高!普通工人(第三方APP开发者)几乎不可能拿到厂长的家族徽章(系统签名密钥)。除非你是设备制造商(OEM)或者做定制ROM(如LineageOS),或者用户Root了设备让你把APP放进系统分区。对绝大多数普通APP来说,此路不通。

​故事四:改造工厂保安 - ART虚拟机Hook (Root/Xposed/LSPosed)​

  • ​工厂现状:​​ 同上。

  • ​你的困境:​​ 同上。

  • ​技术原理 - 策反保安(修改Runtime):​​ 你决定从根本上解决问题:策反或者替换保安队长(Android Runtime, ART)。你买通(Root设备)或者派个卧底(安装Xposed/LSPosed框架)到保安部门。

  • ​操作步骤:​

    1. ​掌控保安(Root/框架):​​ 用户需要Root设备,或者安装像Magisk(提供Root)配合LSPosed(强大的Hook框架)这样的“卧底系统”。
    2. ​修改规则(Hook检查函数):​​ 你的卧底模块(LSPosed Module)找到保安队长手里的那份《禁止进入研发室人员名单》(ART虚拟机里执行Hidden API检查的函数,如ShouldBlockAccessToMember)。卧底直接在这份名单上把你的名字划掉(Hook函数,让它对你的APP返回false),或者干脆把这份名单撕了(完全禁用检查)。
    3. ​自由出入(直接调用):​​ 现在,你的APP可以像故事三里的“厂长亲戚”一样,直接使用反射调用Hidden API。保安(ART)已经被你的卧底控制了。
  • ​2025年潜力:​​ 这是最强大的方法,直接从规则层面废除了限制。只要Root和Hook框架(如持续发展的LSPosed)在2025年依然有效(它们有强大的社区支持),这就是终极解决方案。缺点是依赖用户设备环境(需要用户主动Root和安装框架),普通APP无法自行完成。

​总结给2025年的普通APP开发者:​

  1. ​首选“工具人”方案:​​ 不断研究VMRuntimeDexFileActivityThreadActivityManager等系统类的新漏洞或豁免特性。利用反射修改它们的私有字段或状态来间接绕过检查。这是目前最主流、相对最稳定、对用户透明的方案(如Libcore的setHiddenApiExemptions方法)。社区库会持续更新。​​原理核心:让系统类帮你“背锅”,利用它们的豁免特权。​

  2. ​备选“万能钥匙”:​​ 关注Unsafe是否还能用,以及新的内存操作技巧(如JNI结合反射)。但风险较高,随时可能被Google封堵。​​原理核心:直接篡改内存中的方法指针,伪造访问权限。​

  3. ​慎用/不可用:​

    • ​“厂长亲戚”:​​ 除非你是OEM或系统级应用,否则别想。
    • ​“改造保安”:​​ 效果最好,但需要用户Root和安装框架(如LSPosed),普通APP无法强制用户这么做。适合需要深度集成的系统工具类APP。​​原理核心:彻底修改运行时代码,移除限制。​

​记住的关键:​

  • ​Hidden API = 工厂的研发室/秘密设备。​
  • ​系统检查 = 门口的保安。​
  • ​Unsafe = 能开任何锁的万能钥匙(风险高,可能被收走)。​
  • ​系统类(VMRuntime等)= 有权限的工具人(说服/修改他们最靠谱)。​
  • ​系统签名/系统分区 = 厂长亲戚/高管(身份高贵)。​
  • ​ART Hook (Root/LSPosed) = 策反/替换保安队长(终极手段,用户操作)。​

2025年,普通APP最可能依靠的还是那些拥有“特权通行证”的系统类“工具人”。持续关注开源社区(如各种绕过Hidden API的库)的进展,他们会找到新的、有效的“工具人”和说服他们的方法。