Modification d'une dépendance à la compilation d'un projet Android

Vincent Bernat

Dans cet article, je présente une méthode pour modifier une dépendance externe dans un projet Android lors de la compilation avec Gradle. Cette méthode met en œuvre l’API « Transform » et Javassist, un utilitaire de manipulation du bytecode Java.

buildscript {
    dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.2.+'
        classpath 'com.android.tools.build:transform-api:1.5.+'
        classpath 'org.javassist:javassist:3.21.+'
        classpath 'commons-io:commons-io:2.4'
    }
}

À noter que je ne suis pas un programmeur expérimenté avec Android. Il est donc possible que cet article contienne des erreurs plus ou moins grossières.

Contexte

Cette section contextualise l’exemple qui va servir de support. Sa lecture n’est pas essentielle.

Dashkiosk est une application qui permet de gérer des tableaux de bords sur divers écrans. Elle dispose d’une application Android compagnon que l’on peut installer sur les clefs Android bon marché. En coulisses, l’application embarque une webview gérée par le projet Crosswalk. Cela permet d’avoir un moteur de rendu web à jour, quelle que soit la version d’Android1.

Récemment, une vulnérabilité a été découverte dans la mémorisation des certificats invalides. Quand un certificat ne peut être vérifié, la webview délègue la décision à l’application en invoquant la méthode onReceivedSslError() :

Indique à l’application qu’une erreur SSL a eu lieu en chargeant une ressource. L’application doit appeler callback.onReceiveValue(true) ou callback.onReceiveValue(false). La décision peut être réutilisée pour d’autres erreurs SSL. Le comportement par défaut est d’afficher une boîte de dialogue.

Le comportement par défaut est spécifique à Crosswalk : la webview d’Android se contente d’annuler le chargement de la resssource. Malheureusement, le correctif appliqué dans Crosswalk est différent et a pour effet de bord de ne plus tenir compte de la méthode onReceivedSslError().

Dashkiosk propose une option pour ignorer les erreurs TLS2. Le correctif casse cette fonctionnalité. L’exemple qui suit montre comment modifier Crosswalk pour restaurer l’ancien comportement3.

Remplacement d’une méthode

Nous allons remplacer la méthode shouldDenyRequest() de la classe org.xwalk.core.internal.SslUtil avec cette version :

// Dans la classe SslUtil
public static boolean shouldDenyRequest(int error) {
    return false;
}

Squelette de la transformation

L’API de transformation de Gradle permet de manipuler les fichiers de classes avant que ceux-ci ne soient convertis au format DEX. Pour déclarer une transformation, nous ajoutons le code suivant au fichier build.gradle:

import com.android.build.api.transform.Context
import com.android.build.api.transform.QualifiedContent
import com.android.build.api.transform.Transform
import com.android.build.api.transform.TransformException
import com.android.build.api.transform.TransformInput
import com.android.build.api.transform.TransformOutputProvider
import org.gradle.api.logging.Logger

class PatchXWalkTransform extends Transform {
    Logger logger = null;

    public PatchXWalkTransform(Logger logger) {
        this.logger = logger
    }

    @Override
    String getName() {
        return "PatchXWalk"
    }

    @Override
    Set<QualifiedContent.ContentType> getInputTypes() {
        return Collections.singleton(QualifiedContent.DefaultContentType.CLASSES)
    }

    @Override
    Set<QualifiedContent.Scope> getScopes() {
        return Collections.singleton(QualifiedContent.Scope.EXTERNAL_LIBRARIES)
    }

    @Override
    boolean isIncremental() {
        return true
    }

    @Override
    void transform(Context context,
                   Collection<TransformInput> inputs,
                   Collection<TransformInput> referencedInputs,
                   TransformOutputProvider outputProvider,
                   boolean isIncremental) throws IOException, TransformException, InterruptedException {
        // Il faudrait faire quelque chose ici...
    }
}

// Enregistrement de la transformation
android.registerTransform(new PatchXWalkTransform(logger))

La méthode getInputTypes() retourne un ensemble de types de données gérés par la transformation. Dans notre cas, nous allons transformer des classes. Une autre possibilité est de transformer des ressources.

La méthode getScopes() indique la portée de la transformation. Dans notre cas, nous ne voulons transformer que les dépendances externes. Il est aussi possible de transformer ses propres classes.

Telle qu’implémentée, la méthode isIncremental() indique que l’on sait gérer la construction incrémentale. Ce n’est pas très compliqué à faire.

La méthode transform() prend un ensemble de fichiers en entrée et doit les copier (avec ou sans modifications) à l’endroit que lui indique son quatrième argument. Nous n’avons pas encore implémenté cette fonction. Du coup, actuellement, la transformation retire juste toutes les dépendances externes de l’application.

Transformation à vide

Pour garder toutes les dépendances externes sans apporter de modifications, nous devons copier les fichiers fournis :

@Override
void transform(Context context,
               Collection<TransformInput> inputs,
               Collection<TransformInput> referencedInputs,
               TransformOutputProvider outputProvider,
               boolean isIncremental) throws IOException, TransformException, InterruptedException {
    inputs.each {
        it.jarInputs.each {
            def jarName = it.name
            def src = it.getFile()
            def dest = outputProvider.getContentLocation(jarName, 
                                                         it.contentTypes, it.scopes,
                                                         Format.JAR);
            def status = it.getStatus()
            if (status == Status.REMOVED) { // ❶
                logger.info("Remove ${src}")
                FileUtils.delete(dest)
            } else if (!isIncremental || status != Status.NOTCHANGED) { // ❷
                logger.info("Copy ${src}")
                FileUtils.copyFile(src, dest)
            }
        }
    }
}

Le code ci-dessus nécessite deux imports additionnels :

import com.android.build.api.transform.Status
import org.apache.commons.io.FileUtils

Comme nous ne gérons que des dépendances externes, nous n’avons qu’à nous occuper de fichiers JAR. Ainsi, l’itération a lieu uniquement sur jarInputs et non sur directoryInputs. Lors d’une construction incrémentale, il y a deux cas à gérer : soit le fichier a été retiré (❶), soit il a été modifié (❷). Dans les autres cas, nous considérons que le fichier est déjà à sa place.

Modification d’un JAR

Lors du traitement du fichier JAR de Crosswalk, nous devons aussi le modifier. Voici la première partie du code (en replacement du code en ❷) :

if ("${src}" ==~ ".*xwalk_core_library.*/classes.jar") {
    def pool = new ClassPool()
    pool.insertClassPath("${src}")
    def ctc = pool.get('org.xwalk.core.internal.SslUtil') // ❸

    def ctm = ctc.getDeclaredMethod('shouldDenyRequest')
    ctc.removeMethod(ctm) // ❹

    ctc.addMethod(CtNewMethod.make("""
public static boolean shouldDenyRequest(int error) {
    return false;
}
""", ctc)) // ❺

    def sslUtilBytecode = ctc.toBytecode() // ❻

    // Écriture du nouveau fichier JAR
    // …
} else {
    logger.info("Copy ${src}")
    FileUtils.copyFile(src, dest)
}

Il est nécessaire d’ajouter les imports suivant pour utiliser Javassist :

import javassist.ClassPath
import javassist.ClassPool
import javassist.CtNewMethod

Lorsque le fichier en cours est celui que nous voulons modifier, nous l’ajoutons à notre classpath et récupérons la classe qui nous intéresse (❸). Cela nous permet d’effacer la méthode shouldDenyRequest() (❹). Ensuite, nous pouvons ajouter notre propre version (❺). La dernière étape consiste à récupérer le bytecode correspondant à la classe modifiée (❻).

Il reste enfin à reconstruire le fichier JAR :

def input = new JarFile(src)
def output = new JarOutputStream(new FileOutputStream(dest))

// ❼
input.entries().each {
    if (!it.getName().equals("org/xwalk/core/internal/SslUtil.class")) {
        def s = input.getInputStream(it)
        output.putNextEntry(new JarEntry(it.getName()))
        IOUtils.copy(s, output)
        s.close()
    }
}

// ❽
output.putNextEntry(new JarEntry("org/xwalk/core/internal/SslUtil.class"))
output.write(sslUtilBytecode)

output.close()

Il convient d’importer les classes suivantes :

import java.util.jar.JarEntry
import java.util.jar.JarFile
import java.util.jar.JarOutputStream
import org.apache.commons.io.IOUtils

Il y a deux étapes. En ❼, toutes les classes, à l’exception de SslUtil sont copiées dans le nouveau fichier JAR. En ❽, le bytecode précédemment modifié pour SslUtil est ajouté.

C’est tout ! L’exemple complet est disponible sur GitHub.

Fonctions avec dépendances

Dans l’exemple précédent, la nouvelle méthode n’utilisait aucune dépendance externe. Supposons maintenant que nous voulons remplacer la méthode sslErrorFromNetErrorCode() de la même classe avec celle-ci :

import org.chromium.net.NetError;
import android.net.http.SslCertificate;
import android.net.http.SslError;

// Dans la classe SslUtil
public static SslError sslErrorFromNetErrorCode(int error,
                                                SslCertificate cert,
                                                String url) {
    switch(error) {
        case NetError.ERR_CERT_COMMON_NAME_INVALID:
            return new SslError(SslError.SSL_IDMISMATCH, cert, url);
        case NetError.ERR_CERT_DATE_INVALID:
            return new SslError(SslError.SSL_DATE_INVALID, cert, url);
        case NetError.ERR_CERT_AUTHORITY_INVALID:
            return new SslError(SslError.SSL_UNTRUSTED, cert, url);
        default:
            break;
    }
    return new SslError(SslError.SSL_INVALID, cert, url);
}

La principale différence est l’importation de classes supplémentaires.

Import du SDK Android

Le SDK Android ne fait pas partie des dépendances externes. Il convient de l’importer manuellement. Le chemin complet vers le fichier JAR est :

androidJar = "${android.getSdkDirectory().getAbsolutePath()}/platforms/" +
             "${android.getCompileSdkVersion()}/android.jar"

Il faut l’ajouter au classpath avant d’ajouter la nouvelle méthode dans la classe SslUtil :

def pool = new ClassPool()
pool.insertClassPath(androidJar)
pool.insertClassPath("${src}")
def ctc = pool.get('org.xwalk.core.internal.SslUtil')
def ctm = ctc.getDeclaredMethod('sslErrorFromNetErrorCode')
ctc.removeMethod(ctm)
pool.importPackage('android.net.http.SslCertificate');
pool.importPackage('android.net.http.SslError');
// …

Import d’une autre dépendance externe

Nous devons aussi importer org.chromium.net.NetError et donc mettre le fichier JAR approprié dans le classpath. La façon la plus simple de faire ceci est d’itérer de nouveau sur toutes les dépendances externes et de les ajouter au classpath :

def pool = new ClassPool()
pool.insertClassPath(androidJar)
inputs.each {
    it.jarInputs.each {
        def jarName = it.name
        def src = it.getFile()
        def status = it.getStatus()
        if (status != Status.REMOVED) {
            pool.insertClassPath("${src}")
        }
    }
}
def ctc = pool.get('org.xwalk.core.internal.SslUtil')
def ctm = ctc.getDeclaredMethod('sslErrorFromNetErrorCode')
ctc.removeMethod(ctm)
pool.importPackage('android.net.http.SslCertificate');
pool.importPackage('android.net.http.SslError');
pool.importPackage('org.chromium.net.NetError');
ctc.addMethod(CtNewMethod.make("…"))
// Puis reconstruction du fichier JAR...

Happy hacking !


  1. Avant Android 4.4, la webview était largement obsolète. Depuis Android 5, elle se trouve sous forme d’un composant séparé maintenu à jour comme une application. L’utilisation de Crosswalk reste pratique pour s’assurer de la version utilisée. 

  2. Cela peut sembler dangereux et c’est le cas. Toutefois, si l’on utilise une CA interne, il n’est pas possible de demander à la webview de l’utiliser. Le magasin de certificats système n’est pas utilisé non plus. Il est également possible d’utiliser TLS uniquement pour l’authentification avec des certificats clients, ce qui est une possibilité supportée par Dashkiosk

  3. Crosswalk étant un projet libre, une alternative aurait été d’en modifier le source et de le recompiler. Toutefois, le projet embarque Chromium et nécessite énormément de ressources pour venir au bout de la compilation. 


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