1#apk文件结构

apk文件本质来说就是zip，zip的文件格式就是：
[文件头+文件数据+数据描述符]{此处可重复n次}+核心目录+目录结束标识
当压缩包中有多个文件时，就会有多个[文件头+文件数据+数据描述符]
zip可以分为3个数据区：

压缩源文件数据区，Central directory 核心目录， 目录结束标识

1）压缩源文件数据区：

记录着压缩的所有文件的内容信息，每个压缩文件都由local file header 、file data、data descriptor三部分组成，在这个数据区中每一个压缩的源文件/目录都是一条记录。

local file header 文件头

用于标识该文件的开始，记录了该压缩文件的信息。文件头标识，值固定(0x04034b50）
v2多渠道打包原理&多渠道增量更新方案 - 图1

2）Central directory 核心目录

记录了压缩文件的目录信息，在这个数据区中每一条纪录对应在压缩源文件数据区中的一条数据。文件标示，值固定（0x02014b50）
v2多渠道打包原理&多渠道增量更新方案 - 图2

3）目录结束标识

目录结束标识存在于整个归档包的结尾，用于标记压缩的目录数据的结束。每个压缩文件必须有且只有一个EOCD记录。标记头（0x06054b50）
主要看这个结构的注释。

Offset Bytes Description 译
0 4 End of central directory signature = 0x06054b50 核心目录结束标记（0x06054b50）
4 2 Number of this disk 当前磁盘编号
6 2 number of the disk with the start of the central directory 核心目录开始位置的磁盘编号
8 2 total number of entries in the central directory on this disk 该磁盘上所记录的核心目录数量
10 2 total number of entries in the central directory 核心目录结构总数
12 4 Size of central directory (bytes) 核心目录的大小
16 4 offset of start of central directory with respect to the starting disk number 核心目录开始位置相对于archive开始的位移
20 2 .ZIP file comment length(n) 注释长度
22 n .ZIP Comment 注释内容

1.zip注释可随意修改（最大长度2个字节即256长度）
2.如何寻找注释内容？找标记头位移20位
如：看某个apk注释
v2多渠道打包原理&多渠道增量更新方案 - 图3

2#新的应用签名方案APK Signature Scheme v2

  1. android {
  2.     ...
  3.     defaultConfig { ... }
  4.     signingConfigs {
  5.       release {
  6.         ...
  7.         v2SigningEnabled true
  8.       }
  9.     }
  10.   }

新的签名方案会在ZIP文件格式的 Central Directory 区块所在文件位置的前面添加一个APK Signing Block区块，如下
604a4dc5.png
新应用签名方案的签名信息会被保存在区块2（APK Signing Block）中， 而区块1（Contents of ZIP entries）、区块3（ZIP Central Directory）、区块4（ZIP End of Central Directory）是受保护的，在签名后任何对区块1、3、4的修改都逃不过新的应用签名方案的检查。新的签名方案会对所有文件的修改做遍历签名，所以传统的多渠道方式如META-INF加渠道文件或者往APK中添加ZIP Comment都会失效！
**

区块2（APK Signing Block）的格式

偏移 字节数 描述
@+0 8 这个Block的长度（本字段的长度不计算在内）
@+8 n 一组ID-value
@-24 8 这个Block的长度（和第一个字段一样值）
@-16 16 魔数 “APK Sig Block 42”

ID-value，它由一个8字节的长度标示＋4字节的ID＋它的负载组成。V2的签名信息是以ID（0x7109871a）的ID-value来保存在这个区块中，而且它是可以有若干个这样的ID-value来组成，那么我们是不是可以把渠道信息当作一组ID-value写入呢？我们先来看v2的验证签名过程：
18666479.png
#android.util.apk.ApkSignatureSchemeV2Verifier
并且安卓的源码只对ID（0x7109871a）的ID-value做处理，其余的ID-value不做处理，如下：

  1.   public static ByteBuffer findApkSignatureSchemeV2Block(
  2.             ByteBuffer apkSigningBlock,
  3.             Result result) throws SignatureNotFoundException {
  4.         checkByteOrderLittleEndian(apkSigningBlock);
  5.         // FORMAT:
  6.         // OFFSET       DATA TYPE  DESCRIPTION
  7.         // * @+0  bytes uint64:    size in bytes (excluding this field)
  8.         // * @+8  bytes pairs
  9.         // * @-24 bytes uint64:    size in bytes (same as the one above)
  10.         // * @-16 bytes uint128:   magic
  11.         ByteBuffer pairs = sliceFromTo(apkSigningBlock, 8, apkSigningBlock.capacity() - 24);
  13.         int entryCount = 0;
  14.         while (pairs.hasRemaining()) {
  15.             entryCount++;
  16.             if (pairs.remaining() < 8) {
  17.                 throw new SignatureNotFoundException(
  18.                         "Insufficient data to read size of APK Signing Block entry #" + entryCount);
  19.             }
  20.             long lenLong = pairs.getLong();
  21.             if ((lenLong < 4) || (lenLong > Integer.MAX_VALUE)) {
  22.                 throw new SignatureNotFoundException(
  23.                         "APK Signing Block entry #" + entryCount
  24.                                 + " size out of range: " + lenLong);
  25.             }
  26.             int len = (int) lenLong;
  27.             int nextEntryPos = pairs.position() + len;
  28.             if (len > pairs.remaining()) {
  29.                 throw new SignatureNotFoundException(
  30.                         "APK Signing Block entry #" + entryCount + " size out of range: " + len
  31.                                 + ", available: " + pairs.remaining());
  32.             }
  33.             int id = pairs.getInt();
  34.             if (id == APK_SIGNATURE_SCHEME_V2_BLOCK_ID) {
  35.                 return getByteBuffer(pairs, len - 4);
  36.             }
  37.             result.addWarning(Issue.APK_SIG_BLOCK_UNKNOWN_ENTRY_ID, id);
  38.             pairs.position(nextEntryPos);
  39.         }
  41.         throw new SignatureNotFoundException(
  42.                 "No APK Signature Scheme v2 block in APK Signing Block");
  43.     }

所以，我们只需要把渠道信息当作一组ID-value写在ID（0x7109871a）的ID-value的前面，步骤：
1、根据标识（0x06054b50）找到EOCD位移。
2、EOCD起始位移16字节，找到记录中央目录的起始位移。
3、根据插入ID-value的大小修改EOCD中记录中央目录的位移。
4、根据中央目录起始位移-24找到记录签名块大小。
5、修改前后记录签名块大小的值。

  1.     private static final long APK_SIG_BLOCK_MAGIC_HI = 0x3234206b636f6c42L;
  2.     private static final long APK_SIG_BLOCK_MAGIC_LO = 0x20676953204b5041L;
  3.     private static final int APK_SIG_BLOCK_MIN_SIZE = 32;
  4.     private static final int ZIP_EOCD_CENTRAL_DIR_OFFSET_FIELD_OFFSET = 16;
  6.     private final static int CHANNEL_FLAG = 0x12345678;   //渠道id标识
  7.     private static void insertChannelId(RandomAccessFile apk,int adChannelId) {
  8.         try{
  10.             byte[] channelIdBuff = intToBytes2(adChannelId);
  11.             int contentSize = channelIdBuff.length;
  13.             //根据标识（0x06054b50）找到EOCD
  14.             Pair<ByteBuffer, Long> eocdAndOffsetInFile = getEocd(apk);
  15.             ByteBuffer eocd = eocdAndOffsetInFile.first;
  16.             long eocdOffset = eocdAndOffsetInFile.second;
  18.             if (ZipUtils.isZip64EndOfCentralDirectoryLocatorPresent(apk, eocdOffset)) {
  19.                 throw new SignatureNotFoundException("ZIP64 APK not supported");
  20.             }
  21.             int size = 8 + 4 + contentSize;
  22.             long neweocdOffset = eocdOffset + size;
  24.             //查找中央目录位移
  25.             long centralDirOffset = getCentralDirOffset(eocd, eocdOffset);
  26.             long newCentralDirOffset = centralDirOffset + size;
  28.             //查找签名块位移
  29.             Pair<ByteBuffer, Long> apkSigningBlockAndOffsetInFile = findApkSigningBlock(apk, centralDirOffset);
  30.             long newSigningBlockSize = apkSigningBlockAndOffsetInFile.first.capacity()-8 + size;
  33.             //插入一组渠道 格式为[大小：标识：内容]
  34.             int pos = (int) (apkSigningBlockAndOffsetInFile.second + 8);
  35.             File tmp = File.createTempFile("tmp", null);//创建一个临时文件存放数据;
  36.             FileInputStream fis = new FileInputStream(tmp);
  37.             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(tmp);
  38.             apk.seek(pos);//把指针移动到指定位置
  39.             byte[] buf = new byte[1024];
  40.             int len = -1;
  41.             //把指定位置之后的数据写入到临时文件
  42.             while((len = apk.read(buf)) != -1){
  43.                 fos.write(buf, 0, len);
  44.             }
  45.             apk.seek(pos);//再把指针移动到指定位置，插入追加的数据
  46.             ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(size);
  47.             buffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
  48.             buffer.putLong(size-8);  //大小
  49.             buffer.putInt(CHANNEL_FLAG); //标识
  50.             buffer.putInt(adChannelId); //内容
  51.             apk.write(buffer.array());
  52.             //再把临时文件的数据写回
  53.             while((len = fis.read(buf)) > 0){
  54.                 apk.write(buf, 0, len);
  55.             }
  57.             apk.seek(neweocdOffset+ZIP_EOCD_CENTRAL_DIR_OFFSET_FIELD_OFFSET);
  58.             buffer = ByteBuffer.allocate(4);
  59.             buffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
  60.             buffer.clear();
  61.             buffer.putInt((int) newCentralDirOffset); 
  62.             apk.write(buffer.array());//修改eocd中央目录位移
  64.             apk.seek(apkSigningBlockAndOffsetInFile.second);//移到签名块头
  65.             buffer = ByteBuffer.allocate(8);
  66.             buffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
  67.             buffer.clear();
  68.             buffer.putLong(newSigningBlockSize);
  69.             apk.write(buffer.array()); //修改签名头大小
  71.             apk.seek(newCentralDirOffset-24);
  72.             buffer.clear();
  73.             buffer.putLong(newSigningBlockSize);
  74.             apk.write(buffer.array()); //修改签名尾大小
  76.         } catch (Exception e) {
  77.             e.printStackTrace();
  78.         }
  80.     }

3#多渠道增量更新

应用启动时将手机端的Version Code和应用APK文件的MD5值发送到服务器端。服务器通过对MD5值查找到老版本的APK， 同新老版本的APK做diff， 生成patch文件，返回给SDK。 SDK再将patch文件和手机上的老版本APK文件合成生成新版本的APK。手机端生成的新版APK文件的MD5值会和服务器端的新版APK MD5值保持严格一致。在此过程中，服务器必须存在新老两个版本的APK文件