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公開：2024-06-05

APKファイルとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

APKファイルとは

APKファイルはAndroidアプリケーションのパッケージファイルをまとめたものです。Androidアプリケーションを端末にインストールする際に必要となるファイルフォーマットとなります。

APKファイルにはアプリケーションの実行に必要なプログラムコードやリソース、メタデータなどが含まれています。これらの情報はJavaで記述されたソースコードをコンパイルしてできたDalvikバイトコードと、XMLファイルで記述されたリソース情報から構成されるのです。

APKファイルの拡張子は「.apk」となっており、Androidアプリケーションの配布に用いられます。GooglePlayストアなどのアプリストアからダウンロードしたり、開発者から直接入手したAPKファイルを端末にインストールすることで、アプリケーションを利用できるようになるのです。

APKファイルはJavaで開発されたAndroidアプリケーションをパッケージ化したものですが、C++で開発されたネイティブコードを含むこともあります。その場合、ネイティブコードはライブラリとしてAPKファイルに含まれ、Java層から呼び出されて実行されます。

APKファイルは署名されていることが求められます。この署名によって、アプリケーションの開発者を特定し、改ざんを防ぐことができるのです。一般的には開発者が自身の秘密鍵で署名を行い、公開鍵をAPKファイルに含めることで、アプリケーションの信頼性を担保しています。

APKファイルのインストール方法

APKファイルのインストール方法に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• GooglePlayストアからのインストール
• アプリ提供サイトからのダウンロードとインストール
• ADBコマンドを使用したインストール

GooglePlayストアからのインストール

GooglePlayストアからAPKファイルをインストールする方法が最も一般的です。GooglePlayストアにアクセスし、インストールしたいアプリケーションを検索して、インストールボタンをタップするだけで、自動的にダウンロードとインストールが行われます。

GooglePlayストアからインストールする場合、アプリケーションの安全性がある程度確認されているため、安心して利用できます。また、アプリケーションのアップデートも自動的に行われるので、常に最新の状態を維持できるのです。

ただし、GooglePlayストアで公開されていないアプリケーションはこの方法ではインストールできません。その場合は他の方法を検討する必要があります。

アプリ提供サイトからのダウンロードとインストール

GooglePlayストアで公開されていないアプリケーションを入手する場合、開発者が提供するWebサイトからAPKファイルをダウンロードしてインストールする方法があります。この方法では端末の設定で「提供元不明のアプリ」を許可する必要があるでしょう。

ダウンロードしたAPKファイルをタップすることで、インストール画面が表示されます。インストールを実行することで、アプリケーションを端末に導入できます。

ただし、信頼できない提供元からAPKファイルを入手してインストールすると、マルウェアに感染するリスクがあります。十分な注意が必要です。

ADBコマンドを使用したインストール

Android開発者向けの機能であるADB(Android Debug Bridge)を使って、コマンドラインからAPKファイルをインストールすることもできます。この方法は主に開発者がデバッグ用途で使用します。

ADBコマンドを使うにはAndroid SDKをインストールしておく必要があります。端末をPCに接続し、以下のようなコマンドを実行することで、APKファイルをインストールできます。

adb install app.apk

ADBコマンドを使えば、GUIを介さずにAPKファイルをインストールできるので、自動化したり大量のデバイスに一括でインストールしたりといった用途に向いています。

APKファイルの構成要素

APKファイルの構成要素に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• AndroidManifest.xml
• classes.dex
• リソースファイル

AndroidManifest.xml

AndroidManifest.xmlはアプリケーションのメタデータを記述するXMLファイルです。アプリケーションの名前やバージョン、必要な権限、アクティビティの構成などが定義されています。

AndroidManifest.xmlにはアプリケーションのコンポーネントであるアクティビティ、サービス、ブロードキャストレシーバー、コンテントプロバイダーなどが宣言されます。また、アプリケーションが必要とする権限や、対応するAndroidバージョンなどの情報も記載されるのです。

アプリケーションのビルド時にはAndroidManifest.xmlの内容がAndroidシステムによって読み取られ、アプリケーションの動作に反映されます。

classes.dex

classes.dexはコンパイルされたDalvikバイトコードを含むファイルです。Javaで記述されたソースコードはDalvik仮想マシン用のバイトコードにコンパイルされ、classes.dexファイルに格納されます。

AndroidアプリケーションのコードはJavaで記述されますが、Androidシステムではデフォルトの Java仮想マシンの代わりにDalvik仮想マシンが使用されます。そのため、JavaのバイトコードではなくDalvikバイトコードに変換する必要があるのです。

アプリケーション実行時にはclasses.dexファイルからDalvikバイトコードが読み込まれ、Dalvik仮想マシン上で実行されることになります。

リソースファイル

リソースファイルはアプリケーションが使用する画像、音声、レイアウトファイルなどのデータファイルです。これらのファイルはresディレクトリ以下に配置されます。

画像ファイルはdrawableディレクトリに格納されます。音声ファイルはrawディレクトリに格納されます。レイアウトファイルはlayoutディレクトリに格納されるのです。

リソースファイルはアプリケーションのコードから参照されます。たとえば、画像を表示する際にはdrawableディレクトリに格納された画像ファイルを指定します。レイアウトを定義する際にはlayoutディレクトリのXMLファイルを指定するのです。

APKファイルの署名と検証

APKファイルの署名と検証に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• APKファイルの署名の目的
• 署名の仕組み
• 署名の検証方法

APKファイルの署名の目的

APKファイルに署名を行う目的はアプリケーションの開発者を特定し、改ざんを防止することです。署名されたAPKファイルは署名に使用された秘密鍵を持つ開発者によって作成されたことが保証されます。

GooglePlayストアなどのアプリストアでは署名されたAPKファイルのみが公開を許可されています。これにより、アプリケーションの信頼性が担保され、ユーザーは安心してインストールできるようになっているのです。

また、アプリケーションのアップデート時には同じ署名が必要とされます。これによって、アップデートの正当性が確認され、他の開発者によるアプリケーションの乗っ取りが防止されます。

署名の仕組み

APKファイルの署名には公開鍵暗号方式が使用されます。開発者は秘密鍵と公開鍵のペアを生成し、秘密鍵でAPKファイルに署名を行います。公開鍵はAPKファイルに含められます。

署名の際にはAPKファイルのコンテンツからハッシュ値が計算され、そのハッシュ値が秘密鍵で暗号化されます。この暗号化されたハッシュ値が、署名として APKファイルに埋め込まれるのです。

APKファイルの検証時には公開鍵を使って署名が復号され、APKファイルのコンテンツから計算されたハッシュ値と比較されます。ハッシュ値が一致すれば、署名が正当であり、APKファイルが改ざんされていないことが確認できます。

署名の検証方法

APKファイルの署名はAndroidシステムによって自動的に検証されます。アプリケーションのインストール時やアップデート時に、署名の検証が行われ、正当性が確認されます。

また、ApkSignerと呼ばれるツールを使用して、手動でAPKファイルの署名を検証することもできます。ApkSignerはAndroid SDKに含まれているツールで、以下のようなコマンドを実行することでAPKファイルの署名を検証できます。

apksigner verify app.apk

署名が正当であれば、検証結果が表示されます。署名が改ざんされていたり、信頼できない証明書で署名されていたりする場合はエラーが報告されるでしょう。

参考サイト

1. Google. https://blog.google/intl/ja-jp/

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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