Android作为被广泛使用的移动操作系统,相应的应用程序在数量上持续快速增长,同时面临着诸如数据窃取、盗版应用等严重的安全威胁。在攻与防的博弈中,新的攻击技术不断出现且攻击方式也愈来愈多样化,现有保护方案无法对Android应用起到应有的保护效果。基于上述背景,为提高Android应用程序的安全性,本文提出了一套抵抗攻击者使用逆向工程技术对Android应用进行恶意破解的保护方案。具体包括以下三点内容:1.通过对Android系统机制及应用动态调试技术进行研究,提出了基于检测Android系统可调试环境的反调试方案。方案通过多层次地检测Android系统属性ro.debuggable的值是否被修改来判断当前系统环境是否为可调试环境,弥补了现有方案对动态调试Android应用场景检测的不足。实验证明,本方案能够在Android应用程序运行期间,准确有效地检测出当前系统环境是否为可调试环境,能够加强对Android应用程序的反调试保护。2.通过对Android应用程序Native层Hook技术进行研究,提出了基于 Ⅳ(Integrity Verification)的 Native 层 API Hook 检测方案。方案包含目标函数收集、校验点采集、完整性校验三个步骤,并在两个层次对校验点进行完整性校验来判断其是否被GOT表Hook或Inline Hook技术劫持,弥补了现有基于函数调用栈的Hook攻击检测方案易被绕过的不足。实验证明,本方案能够有效地检测出对Android应用程序Native层API进行的GOT表Hook或Inline Hook攻击,加强了对Android应用程序Native层代码的保护。3.通过对动态代码混淆技术和自修改状态机算法进行研究,提出了基于自修改和加密的Native层代码保护方案。方案通过一个基于自修改和加密的混淆器对目标代码进行动态混淆和加密,使得目标代码在执行期间不断在密文和明文间变换,弥补了现有静态混淆Android应用程序Native层代码的保护方案无法抵抗攻击者进行动态分析的不足。实验证明,本方案能够有效地动态混淆Android应用程序Native层代码,能够保护Android应用程序Native层代码抵抗攻击者的动态分析。