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iOS 逆向学习 - iOS Application Structure:iOS 应用程序结构

对于初学 iOS 逆向的朋友来说,应用程序的结构无疑是学习的起点。要知道,逆向工程就是从成品中拆解出它的“原材料”和“制作工艺”。在 iOS 的世界里,这些“原材料”藏在一个小小的 IPA 文件 里。

这篇文章将带你从零开始,拆解 iOS 应用的结构,帮助你搭建起学习的框架。


1. 什么是 IPA 文件?

IPA 文件可以看作是 iOS 应用的“安装包”。就像 Android 的 APK 文件一样,它打包了应用的所有资源、代码和配置文件。简单理解,IPA 文件就是一个 ZIP 压缩包,改个后缀名就能直接解压(动手试试看!)。

IPA 的核心组成

  • Payload 文件夹:存放实际的应用包(.app 文件)。
  • 可选内容:可能包含符号文件(如 dSYM,用于调试和分析崩溃)或其他文件。

解压后,你会看到类似这样的目录结构:

Gotham_Times.ipa
├── Payload/
│   └── Gotham Times.app/
│       ├── [email protected]
│       ├── Assets.car
│       ├── Base.lproj/
│           ├── LaunchScreen.storyboardc
│           ├── Info.plist
│       ├── _CodeSignature/
│       ├── embedded.mobileprovision
│       ├── Gotham Times (可执行文件)

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2. 目录详细解析

我们一步步解析 Payload/Gotham Times.app 下的内容,看看这些文件究竟有什么玄机。

(1)App 图标 - [email protected]

这是应用的图标文件,存储了不同尺寸的图标图片。

  • 用途:展示在设备主屏幕、App Store 等。
  • 逆向分析:你可以直接替换这个文件,更改应用的图标(比如换成自己喜欢的图案)。

(2)资源文件 - Assets.car

这是一个被打包和压缩的资源目录,包含了应用中的图片、颜色和动画文件。

  • 逆向实战:你可以用工具(如 Asset Catalog Tinkerer)解压 Assets.car 文件,提取应用中的图片。

(3)本地化资源 - Base.lproj

存放本地化相关的资源文件,包括:

  • LaunchScreen.storyboardc:启动画面文件。
  • Info.plist:描述文件,定义界面内容。

拓展:如果应用支持多语言,你会看到 zh-Hans.lproj(简体中文)、en.lproj(英语)等目录。

(4)核心文件 - Gotham Times(可执行文件)

这是应用的主程序,包含实际的二进制代码。逆向工程师主要针对这个文件进行分析。

  • 逆向分析:可以使用工具(如 HopperIDA Pro)反编译这个文件,查看代码逻辑。

(5)配置文件 - Info.plist

这是应用的核心配置文件,用于定义:

  • 应用名称
  • 包名(Bundle ID)
  • 权限(如相机、定位)

逆向实战:可以修改这个文件,改变包名从而“伪装”成另一个应用。

(6)签名文件 - _CodeSignature

存储了应用的签名信息,用于验证应用是否被修改。如果签名不匹配,iOS 系统会拒绝运行。

逆向拓展:对于越狱设备,可以使用工具绕过签名校验。


3. 应用界面文件

iOS 应用的界面设计文件主要分为两类:StoryboardSwiftUI
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Storyboard

  • 适用于基于 UIKit 的应用。
  • 文件以 XML 格式存储,描述视图布局、控件位置和交互逻辑。

举例:在 Main.storyboard 文件中,你可以看到应用的启动画面和导航结构。

SwiftUI

  • 是苹果在 iOS 13 推出的声明式 UI 框架。
  • 用代码直接构建界面,更加简洁高效。

4. 框架和第三方库

应用的 .app 文件夹中通常包含多个系统框架或第三方库。

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常用系统框架

  • UIKit:负责界面元素。
  • CoreData:管理数据持久化。
  • AVFoundation:处理音视频功能。

第三方框架

逆向时可以通过静态分析工具(如 class-dumpotool)查看哪些第三方库被应用使用。


5. 应用资源和权限

资源管理 - Assets.xcassets

  • 图片、声音、颜色文件集中管理。
  • 可通过资源文件名直接定位 UI 中的图片。
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权限管理 - Entitlements

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应用需要权限才能访问系统功能,比如:

  • 相机(Camera)
  • 定位(Location)
  • 推送通知(Push Notifications)

逆向小贴士:分析权限配置可以帮助判断应用的功能范围。


6. 应用扩展功能

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iOS 应用通过 Extensions 提供额外的功能,例如:

  • Today Widgets:显示在通知中心的小工具。
  • Share Extensions:实现跨应用内容分享。

举例:当你在 Safari 中看到“分享到某某 App”,这就是 Share Extension 实现的。


7. 动手实践:Hacky Way 创建 IPA

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如果你想快速创建一个 IPA 文件,可以尝试以下步骤:

  1. 在 Xcode 中构建你的应用。
  2. 创建一个空文件夹并命名为 Payload
  3. .app 文件复制到 Payload 目录下。
  4. 压缩 Payload 文件夹,并将压缩包后缀名改为 .ipa
  5. 将生成的 IPA 文件安装到设备(越狱设备更容易测试)。

8. 拓展知识:逆向分析的必备工具

作为逆向小白,了解一些必备工具能大大提高学习效率:

  • 解压工具:用来提取 IPA 文件内容(如 7-Zip)。
  • Hopper / IDA Pro:查看二进制文件中的代码逻辑。
  • class-dump:导出 Objective-C 类和方法头文件。
  • Cycript / Frida:动态调试工具,用于运行时修改应用逻辑。
  • Theos:用于编写和注入动态库,扩展或修改应用功能。

总结与建议

通过拆解 iOS 应用的结构,我们可以了解其资源、代码、配置文件等组成部分。对于逆向小白来说,不妨从解压 IPA 文件入手,逐步分析应用内容。结合工具和实践,逐步探索应用的实现逻辑。

逆向工程不仅仅是技术的较量,更是对知识边界的挑战。

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