apktool

Apktool - Android APK の展開とリソース抽出

セキュリティ分析、脆弱性の発見、アプリ内部の理解を目的として、apktool を使った Android APK ファイルのリバースエンジニアリングを支援します。

ツールの概要

Apktool は、Android APK ファイルをリバースエンジニアリングするツールです。リソースをほぼ元の形式にデコードし、変更後に再ビルドできます。次の作業に欠かせません。

• 読みやすい AndroidManifest.xml の抽出
• リソース（XML レイアウト、文字列、画像）のデコード
• DEX の smali コードへの逆アセンブル
• アプリの構造と権限の分析
• 変更した APK の再パッケージ化

前提条件

• システムに apktool がインストールされていること
• Java Runtime Environment（JRE）が必要です
• 十分なディスク容量があること（展開後の APK は通常、元のサイズの 2～5 倍になります）
• 出力ディレクトリへの書き込み権限があること

手順

1. APK の基本的な展開（最も一般的）

ユーザーから APK の展開、デコード、分析を依頼された場合：

標準的なデコードコマンド：

apktool d <apk-file> -o <output-directory>

例：

apktool d app.apk -o app-unpacked

強制上書きする場合（ディレクトリが存在するとき）：

apktool d app.apk -o app-unpacked -f

2. 出力構造の確認

展開後、出力ディレクトリには次の内容が含まれます。

app-unpacked/
├── AndroidManifest.xml          # Readable manifest (permissions, components)
├── apktool.yml                  # Apktool metadata (version info, SDK levels)
├── original/                    # Original META-INF certificates
│   └── META-INF/
├── res/                         # Decoded resources
│   ├── layout/                  # XML layouts
│   ├── values/                  # Strings, colors, dimensions
│   ├── drawable/                # Images and drawables
│   └── ...
├── smali/                       # Disassembled DEX code (smali format)
│   └── com/company/app/        # Package structure
├── assets/                      # App assets (if present)
├── lib/                         # Native libraries (if present)
│   ├── arm64-v8a/
│   ├── armeabi-v7a/
│   └── ...
└── unknown/                     # Files apktool couldn't classify

3. 選択的なデコード（パフォーマンスの最適化）

リソースをスキップする（コード分析のみ）：

apktool d app.apk -o app-code-only -r
# or
apktool d app.apk -o app-code-only --no-res

• 処理が速くなります
• smali コードとマニフェストのみを抽出します
• コードロジックの分析だけが必要な場合に使用します

ソースコードをスキップする（リソース分析のみ）：

apktool d app.apk -o app-resources-only -s
# or
apktool d app.apk -o app-resources-only --no-src

• 処理が速くなります
• リソースとマニフェストのみを抽出します
• リソース、文字列、レイアウトだけが必要な場合に使用します

4. 一般的な分析タスク

A. AndroidManifest.xml の調査

マニフェストから、重要なセキュリティ情報を確認できます。

# After unpacking
cat app-unpacked/AndroidManifest.xml

確認する項目：

• 権限：アプリがアクセスするデバイス機能やデータ
• エクスポートされたコンポーネント：他のアプリからアクセスできるアクティビティ、サービス、レシーバー
• インテントフィルター：アプリがシステムやアプリのインテントに応答する方法
• バックアップ設定：android:allowBackup="true"（セキュリティリスク）
• デバッグ可能フラグ：android:debuggable="true"（重大なセキュリティ問題）
• ネットワークセキュリティ設定：カスタムの証明書ピンニング、クリアテキスト通信
• 最小／ターゲット SDK バージョン：古いバージョンには脆弱性が存在する可能性があります

分析コマンドの例：

# Find all permissions
grep "uses-permission" app-unpacked/AndroidManifest.xml

# Find exported components
grep "exported=\"true\"" app-unpacked/AndroidManifest.xml

# Check if debuggable
grep "debuggable" app-unpacked/AndroidManifest.xml

# Find all activities
grep "android:name.*Activity" app-unpacked/AndroidManifest.xml

B. 文字列とリソースの抽出

# View all string resources
cat app-unpacked/res/values/strings.xml

# Search for API keys, URLs, credentials
grep -r "api" app-unpacked/res/values/
grep -r "http" app-unpacked/res/values/
grep -r "password\|secret\|key\|token" app-unpacked/res/values/

# Find hardcoded URLs in resources
grep -rE "https?://" app-unpacked/res/

C. Smali コードの分析

Smali は、逆アセンブルされた Dalvik バイトコードの形式です。

# Find specific class
find app-unpacked/smali -name "*Login*.smali"
find app-unpacked/smali -name "*Auth*.smali"

# Search for security-relevant code
grep -r "crypto\|encrypt\|decrypt" app-unpacked/smali/
grep -r "http\|https\|url" app-unpacked/smali/
grep -r "password\|credential\|token" app-unpacked/smali/

# Find native library usage
grep -r "System.loadLibrary" app-unpacked/smali/

# Find file operations
grep -r "openFileOutput\|openFileInput" app-unpacked/smali/

注：Smali は Java ソースよりも読みづらい形式です。分析を容易にするため、Java への逆コンパイルには jadx の使用を検討してください。

D. ネイティブライブラリの調査

# List native libraries
ls -lah app-unpacked/lib/

# Check architectures supported
ls app-unpacked/lib/

# Identify library types
file app-unpacked/lib/arm64-v8a/*.so

# Search for interesting strings in libraries
strings app-unpacked/lib/arm64-v8a/libnative.so | grep -i "http\|key\|password"

5. APK の再パッケージ化（ビルド）

リソースまたは smali コードを変更した後：

apktool b app-unpacked -o app-modified.apk

重要：再ビルドした APK は、インストール前に署名する必要があります。

# Generate keystore (one-time setup)
keytool -genkey -v -keystore my-release-key.jks -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000 -alias my-key-alias

# Sign APK
jarsigner -verbose -keystore my-release-key.jks app-modified.apk my-key-alias

# Verify signature
jarsigner -verify app-modified.apk

# Zipalign (optimization)
zipalign -v 4 app-modified.apk app-modified-aligned.apk

6. フレームワークの管理

システムアプリや、デバイスメーカーのフレームワークに依存するアプリの場合：

# Install framework
apktool if framework-res.apk

# List installed frameworks
apktool list-frameworks

# Decode with specific framework
apktool d -t <tag> app.apk

一般的なワークフロー

ワークフロー 1：セキュリティ分析

# 1. Unpack APK
apktool d target.apk -o target-unpacked

# 2. Examine manifest for security issues
cat target-unpacked/AndroidManifest.xml

# 3. Search for hardcoded credentials
grep -r "password\|api_key\|secret\|token" target-unpacked/res/

# 4. Check for debuggable flag
grep "debuggable" target-unpacked/AndroidManifest.xml

# 5. Find exported components
grep "exported=\"true\"" target-unpacked/AndroidManifest.xml

# 6. Examine network security config
cat target-unpacked/res/xml/network_security_config.xml 2>/dev/null

ワークフロー 2：IoT アプリの分析

IoT コンパニオンアプリの場合は、デバイスの通信に関する詳細を調べます。

# 1. Unpack APK
apktool d iot-app.apk -o iot-app-unpacked

# 2. Search for device endpoints
grep -rE "https?://[^\"']+" iot-app-unpacked/res/ | grep -v "google\|android"

# 3. Find API keys
grep -r "api\|key" iot-app-unpacked/res/values/strings.xml

# 4. Locate device communication code
find iot-app-unpacked/smali -name "*Device*.smali"
find iot-app-unpacked/smali -name "*Network*.smali"
find iot-app-unpacked/smali -name "*Api*.smali"

# 5. Check for certificate pinning
grep -r "certificatePinner\|TrustManager" iot-app-unpacked/smali/

ワークフロー 3：リソースのみを抽出

# Fast resource-only extraction
apktool d app.apk -o app-resources -s

# Extract app icon
cp app-resources/res/mipmap-xxxhdpi/ic_launcher.png ./

# Extract strings for localization
cat app-resources/res/values*/strings.xml

# Extract layouts for UI analysis
ls app-resources/res/layout/

ワークフロー 4：コードの簡易確認（リソースなし）

# Fast code-only extraction
apktool d app.apk -o app-code -r

# Analyze smali quickly
grep -r "http" app-code/smali/ | head -20
grep -r "password" app-code/smali/

出力形式

Apktool には出力形式のオプションが組み込まれていませんが、分析結果を次のようにまとめられます。

人が読みやすいレポートの場合：

# Generate analysis report
{
  echo "=== APK Analysis Report ==="
  echo "APK: app.apk"
  echo "Date: $(date)"
  echo ""
  echo "=== Permissions ==="
  grep "uses-permission" app-unpacked/AndroidManifest.xml
  echo ""
  echo "=== Exported Components ==="
  grep "exported=\"true\"" app-unpacked/AndroidManifest.xml
  echo ""
  echo "=== Package Info ==="
  grep "package=" app-unpacked/AndroidManifest.xml
} > apk-analysis-report.txt

IoTHackBot ツールとの連携

Apktool は、他の分析ワークフローと組み合わせて活用できます。

1. APK → ネットワーク分析：

   • リソースから API エンドポイントを抽出します
   • 抽出した URL を curl/wget でテストします
   • エンドポイントをネットワークテストツールに渡します

2. APK → 認証情報の発見：

   • リソースからハードコードされた認証情報を見つけます
   • IoT デバイスに対して認証情報をテストします
   • onvifscan や他のデバイステストツールと組み合わせて使用します

3. APK → コード分析：

   • apktool で smali コードを抽出します
   • jadx で Java に逆コンパイルして読みやすくします
   • 両方のツールの調査結果を照合します

ベストプラクティス

1. まずマニフェストを確認する

apktool d app.apk -o app-unpacked
cat app-unpacked/AndroidManifest.xml | less

マニフェストは、その後の分析の道しるべになります。

2. 選択的デコードで高速化する

• コードのみ：-r フラグ
• リソースのみ：-s フラグ
• すべてをデコード：フラグなし（デフォルト）

3. 体系的に検索する

# Create analysis script
cat > analyze.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
APK_DIR="$1"
echo "[+] Searching for URLs..."
grep -rE "https?://" "$APK_DIR/res/" | grep -v "schema\|google\|android"
echo "[+] Searching for API keys..."
grep -ri "api.*key\|apikey" "$APK_DIR/res/"
echo "[+] Searching for secrets..."
grep -ri "secret\|password\|credential" "$APK_DIR/res/"
EOF
chmod +x analyze.sh
./analyze.sh app-unpacked

4. 調査結果を記録する

以下の項目を記録してください。

• APK のパッケージ名とバージョン
• 注意すべき権限
• ハードコードされた認証情報／URL
• エクスポートされたコンポーネント
• セキュリティの設定ミス

5. Jadx と併用する

以下の 2 つのツールを併用してください。

• Apktool：リソース、マニフェスト、詳細な smali の確認に使用します
• Jadx：読みやすい Java ソースコードの確認に使用します

トラブルシューティング

問題：「brut.directory.DirectoryException: Framework」

解決策：フレームワークリソースをインストールしてください。

apktool if <framework-res.apk>

問題：リソースエラーでデコードに失敗する

解決策：--keep-broken-res フラグを使用してください。

apktool d app.apk -o output --keep-broken-res

問題：「入力ファイルが見つからないか、読み取りできません」

解決策：ファイルパスと権限を確認してください。

ls -l app.apk
file app.apk  # Should show "Zip archive data"

問題：メモリ不足エラー

解決策：Java ヒープサイズを増やしてください。

export _JAVA_OPTIONS="-Xmx2048m"
apktool d large-app.apk

問題：変更後にビルドに失敗する

解決策：smali／XML の構文を検証してください。

# Check for syntax errors
apktool b app-unpacked -o test.apk --use-aapt2

問題：再パッケージ後に APK をインストールできない

解決策：APK に署名してください。

jarsigner -verbose -keystore debug.keystore rebuilt.apk androiddebugkey

重要な注意事項

• Apktool の実行には Java Runtime Environment（JRE）が必要です
• デコードした APK は通常、元の APK の 2～5 倍のサイズになります
• smali コードは Java ソースコードよりも冗長です（Java には jadx を使用してください）
• APK ファイルは必ずコピーを使って作業し、オリジナルは使用しないでください
• 再パッケージした APK は、インストール前に署名する必要があります
• 難読化されたアプリによっては、クラス名やメソッド名を読み取れない場合があります
• システムアプリでは、フレームワークのインストールが必要な場合があります

セキュリティと倫理

重要：自分が所有しているか、分析の許可を得ている APK のみを分析してください。

• 知的財産権とライセンスを尊重してください
• 脆弱性については、責任ある開示を行ってください
• 許可なく変更した APK を配布しないでください
• 利用規約と EULA を確認してください
• 許可されたセキュリティテストと調査にのみ使用してください

成功の基準

apktool による分析が成功したといえるのは、以下の条件を満たす場合です。

• APK がエラーなくデコードされている
• AndroidManifest.xml が読み取り可能で、分析されている
• リソースが抽出され、検索可能になっている
• smali コードを確認できる
• セキュリティに関わる調査結果が記録されている
• 出力が明確なディレクトリ構造に整理されている
• 必要に応じて変更内容を再パッケージできる

クイックリファレンス

# Decode (unpack)
apktool d <apk> -o <output-dir>

# Decode with force overwrite
apktool d <apk> -o <output-dir> -f

# Decode without resources (faster)
apktool d <apk> -o <output-dir> -r

# Decode without source (faster)
apktool d <apk> -o <output-dir> -s

# Build (repack)
apktool b <unpacked-dir> -o <output-apk>

# Install framework
apktool if <framework.apk>

# Empty framework cache
apktool empty-framework-dir