Zainstalować mogłaby się sama jeżeli jakimś sposobem jakiś kod instalujący pozyskał prawa roota (nawet tymczasowe) i umieścił plik w /data/app, /system/app lub podobnym położeniu. Wówczas system mógł odświeżyć "stan apek" i wymusić menadżera aplikacji do instalacji dziadostwa.
Galaxy S4 typowałbym na dosyć popularne urządzenie, dlatego nie zdziwiłbym się gdyby ktoś znalazł sposób na wykonanie kodu z prawami roota. Osobiście o czymś takim w praktyce nie słyszałem i się z tym nie spotkałem.
W przypadku mojego telefonu do rootowania też potrzebowałem temp roota żeby móc zrobić downgrade, ale po części się odbywało to przez ADB czyli bardziej uprzywilejowany poziom zabezpieczeń niż normalny użytkownika.
Nie jestem pewien, czy tryb debugowania nie miałby z tym coś wspólnego.
Nie wiem też, czy przez ADB nie mógłbyś skasować aplikację o ile nie stała się systemową.