涉及：apk、aab、global-metadata.dat、jks密钥文件、APKTool、zipalign

使用7z打开apk文件观察发现有如下3个针对加密的文件。

xxx.apk\assets\bin\Data\Managed\Metadata\global-metadata.dat
xxx.apk\lib\armeabi-v7a\libil2cpp.so
xxx.apk\lib\arm64-v8a\libil2cpp.so

xxx.aab\base\assets\bin\Data\Managed\Metadata\global-metadata.dat
xxx.aab\base\lib\armeabi-v7a\libil2cpp.so
xxx.aab\base\lib\arm64-v8a\libil2cpp.so

如上打包配置：Player Settings - Other Settings - Scripting Backend 选IL2CPP
若选Mono，libil2cpp.so会变成libmono.so，针对.so文件的加密较为复杂可参考libmono.so打包
【Unity3D】unity-mono编译libmono.so成功-CSDN博客

本文章仅针对global-metadata.dat文件加密，global-metadata.dat是一种元数据文件，包含了编译后的IL代码所需要的所有信息，包括类型信息、方法信息、字段信息等等。

它由两部分组成：文件头和元数据。
文件头包含了两个重要的信息：魔数和版本号。
魔数是一个4字节的标志，用于确定这个文件是Unity的元数据文件，它的值是0xFAB11BAF。
版本号是一个4字节的无符号整数，用于表示Unity引擎的版本号，它的值为24（0x18）

HxD Hex Editor工具查看

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using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.IO;

public static class EncryptEditor
{
    [MenuItem("Tools/加密global-metadata.dat")]
    public static void Encrypt()
    {
        string path = Application.dataPath + "/global-metadata.dat";
        string key_char = "abcd ";
        byte[] bytes = File.ReadAllBytes(path);
        for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
        {
            int keyCharIndex = i % key_char.Length;
            if (keyCharIndex == 4)
            {
                continue;
            }
            bytes[i] = (byte)(bytes[i] ^ key_char[i % key_char.Length]);
        }
        File.WriteAllBytes(path, bytes);
    }
}

加密后 

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找到Unity工程安装目录

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\Editor\Data\il2cpp\libil2cpp\vm\MetadataLoader.cpp (选择IL2CPP打包方式)
\Editor\Data\il2cpp\libmono\vm\MetadataLoader.cpp (选择Mono打包方式)

#include "il2cpp-config.h"
#include "MetadataLoader.h"
#include "os/File.h"
#include "os/Mutex.h"
#include "utils/MemoryMappedFile.h"
#include "utils/PathUtils.h"
#include "utils/Runtime.h"
#include "utils/Logging.h"

void* il2cpp::vm::MetadataLoader::LoadMetadataFile(const char* fileName)
{
    std::string resourcesDirectory = utils::PathUtils::Combine(utils::Runtime::GetDataDir(), utils::StringView<char>("Metadata"));

    std::string resourceFilePath = utils::PathUtils::Combine(resourcesDirectory, utils::StringView<char>(fileName, strlen(fileName)));

    int error = 0;
    os::FileHandle* handle = os::File::Open(resourceFilePath, kFileModeOpen, kFileAccessRead, kFileShareRead, kFileOptionsNone, &error);
    if (error != 0)
    {
        utils::Logging::Write("ERROR: Could not open %s", resourceFilePath.c_str());
        return NULL;
    }
	//解密相关改动 读取数据长度
	int64_t length = 0;
	int error2 = 0;
	length = os::File::GetLength(handle, &error2);
	//解密相关改动
    void* fileBuffer = utils::MemoryMappedFile::Map(handle);

    os::File::Close(handle, &error);
    if (error != 0)
    {
        utils::MemoryMappedFile::Unmap(fileBuffer);
        fileBuffer = NULL;
        return NULL;
    }
	
	//解密相关改动 拷贝数据至data,解密data
	char *data = (char*)malloc(length);
	memcpy(data, fileBuffer, length);
	void* result = utils::MemoryMappedFile::DecryptFile(data, length);
	return result;
	//解密相关改动

	//注释源代码
    //return fileBuffer;
}

\Editor\Data\il2cpp\libil2cpp\utils\MemoryMappedFile.cpp

	void* MemoryMappedFile::DecryptFile(char* data, int64_t length)
	{
		char *result;
		result = (char*)malloc(length);
		char a[5] = "abcd";
		for (int i = 0; i < length; i++)
		{
			result[i] = data[i] ^ a[i%5];
		}
		return static_cast<void*>(result);
	}

\Editor\Data\il2cpp\libil2cpp\utils\MemoryMappedFile.h

#pragma once

#include <map>
#include "os/File.h"
#include "os/Mutex.h"
#include "os/MemoryMappedFile.h"

namespace il2cpp
{
namespace utils
{
    class MemoryMappedFile
    {
    public:
        static void* Map(os::FileHandle* file);
        static void* Map(os::FileHandle* file, int64_t length, int64_t offset);
        static void* Map(os::FileHandle* file, int64_t length, int64_t offset, int32_t access);
		static void* DecryptFile(char* data, int64_t length);
        static bool Unmap(void* address);
        static bool Unmap(void* address, int64_t length);
    };
}
}

修改完毕后，进行打包工程apk，得到test.apk，然后按如下流程进行反编译，加密，重签名打包。

使用APKTool库反编译test.apk得到test文件夹
apktool d test.apk -o test

进入test文件夹，将\test\assets\bin\Data\Managed\Metadata\global-metadata.dat挪到项目里加密，然后再覆盖test文件夹内的，接着进行重打包apk得到ex_test.apk
apktool b test -o ex_test.apk

使用Android Studio(3.5.1)创建keystore_test.jks，alias别名:key3  密码:123456
jarsigner -verbose -keystore keystore_test.jks -signedjar xxx_signed.apk ex_test.apk key3

使用zipalign对签名后的文件进行对齐
zipalign -p -f -v 4 xxx_signed.apk xxx_zipalign.apk

文件对齐后还需要使用apksigner，进行签名
apksigner sign --ks keystore_test.jks --ks-key-alias key3 --ks-pass pass:123456 --v2-signing-enabled true -v --out final.apk xxx_zipalign.apk

注意事项： 

针对global-metadata.dat文件的加密和解密写法看着有点奇怪，是不是？
因为C++的char[]数组会末尾自动添加'\0'结束符

char a[5] = "abcd";
for (int i = 0; i < length; i++)
{
    result[i] = data[i] ^ a[i%5];
}

上面这个操作，当i%5=4时，取到a[4]是'\0'，data[i] ^ '\0' = data[i] 不会发生变化的，因此C#侧加密代码需要如下写法，当i%5=4时，我直接continue跳过，不对bytes[i]做处理。

string key_char = "abcd ";
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
    int keyCharIndex = i % key_char.Length;
    if (keyCharIndex == 4)
    {
        continue;
    }
    bytes[i] = (byte)(bytes[i] ^ key_char[i % key_char.Length]);
}

1、如果apk无法安装，说明没有正常签名以及对齐文件再签名。
2、如果apk可以安装，但运行会闪退说明加密或解密操作出问题，或者真的是项目apk有问题，需确保apk没有解密操作情况下也能正常跑。 （也就是不要修改MetadataLoader.cpp文件 全部还原先）