Android 逆向之脱壳实战篇

news2024/9/20 18:54:20

作者：37手游安卓团队

前言

  • 这篇文章比较干，比较偏实战，看之前建议先喝足水，慎入。

  • 在学脱壳之前，我们先来复习一下，什么时候是加固？

    • 加固本质上就是对 dex 文件进行加壳处理，让一些反编译工具反编译到的是 dex 壳，而不是 dex 文件本身。具体的实现方式是，将原 dex 文件进行加密，再合成到 dex 壳中，而系统运行应用的时候，会加载 dex 壳文件，而 dex 壳里面有一个自定义的 ClassLoader 类，它会将原有 dex 文件进行解密，然后再加载到 dex 数组中。

  • 学完了加固，那么什么是脱壳呢？

    • 刚刚讲到了加固的原理，它本质的原理就是加壳，而脱壳就对应着加壳，我们要对这层壳脱掉，漏出它原本的样子，再简单点讲就是破解加固，市面上比较常见的脱壳手段就是《内存 dump》，刚刚我们讲到的，系统会加载壳 dex，壳 dex 才会加载原 dex，那这个时候原 dex 已经被加载到内存中了，我们只需要从内存中把它 dump 出来就可以了，这个原理是不是灰常简单呢？

  • 以下使用 360 加壳过的 apk，拖到 jadx 打开是这样子的，这个就是壳的源码。

了解 frida

  • 说到脱壳，我们先认识一个东西：frida，它能够帮我们从内存 dump 出原 dex 文件，why？什么是 frida，这个问题就由 ChatGPT 替我解答这个问题

  • 简单理解 frida 就是一个跨平台的 hook 框架，那什么是 hook 框架呢？顾名思义，hook 是钩子的意思，在代码中，代表用钩子勾住代码，那么勾住代码有什么用呢？在实际开发中，我们常常在需要代码前后插入一段代码，比较常见的情况是计算方法的耗时，那么这个时候在方法前后各插入代码，常规的写法是直接在某个类的某个方法中写代码，这种做法的好处是代码看起来比较直观，但是一旦需要写的地方比较多的时候，前期开发和后续维护的工作量会呈几何增长，而 hook 框架可以解决这一问题，它可以帮你动态植入这些代码，不需要在每个方法写一遍重复代码，使用了面向切面的思想，类似 AOP，但它又不是 AOP，AOP 和它的区别在于，AOP 是在编译的过程中就会帮你植入代码，而 hook 框架是在运行的过程中植入代码。

  • 这里为了照顾小白朋友，所以说得有点啰嗦了，但是我的文章风格就是这样，高大上不是我的追求，我的追求是每一个看过文章的朋友都能看懂，降低大家的学习成本，如果不能的话，还不如直接看官方文档。

电脑 frida 环境搭建

  • 我们这里用的是 macOs 系统进行演示，windows 步骤也差不多

  • 第一步：输入以下命令安装 frida

pip install frida
  • 如果安装成功则会提示
Installing collected packages: frida
Successfully installed frida-16.0.2
  • 第二步：再输入下面命令安装 frida-tools
pip install frida-tools
  • 如果安装成功则会提示
Successfully installed colorama-0.4.6 frida-tools-12.0.1 prompt-toolkit-3.0.32 pygments-2.13.0 wcwidth-0.2.5
  • 如果安装过程出现警告，提示以下信息的话
WARNING: The script pygmentize is installed in '/Users/xxx/Library/Python/3.8/bin' which is not on PATH.
Consider adding this directory to PATH or, if you prefer to suppress this warning, use --no-warn-script-location.
WARNING: The scripts frida, frida-apk, frida-compile, frida-create, frida-discover, frida-join, frida-kill, frida-ls, frida-ls-devices, frida-ps, frida-pull, frida-push, frida-rm and frida-trace are installed in '/Users/xxx/Library/Python/3.8/bin' which is not on PATH.
Consider adding this directory to PATH or, if you prefer to suppress this warning, use --no-warn-script-location.
  • 在环境变量中加入以下配置即可
export PATH="/Users/xxx/Library/Python/3.8/bin":"$PATH"
  • 第三步：然后测试 frida 是否安装成功，在命令行中输入（下面两个命令行任选一个即可）
frida --v

frida --version
  • 如果有输出 frida 的版本号的话，则证明已经安装成功了
16.0.2
  • 补充：如果需要安装 frida 指定版本，则需要修改安装命令行为下面这样即可
pip install frida==12.8.0
pip install frida-tools==5.3.0
  • frida 和 frida-tools 版本之间的对应关系可以从 Github 发布的 relese assets看到

Frida 手机环境搭建

  • 前提条件：需要准备一台已经 root 的手机

  • 第一步：输入 adb 命令来获取手机 CPU 处理器架构

adb shell getprop ro.product.cpu.abi

arm64-v8a

  • 第二步：到 Github 发布的 releases assets中下载对应 CPU 处理架构的 frida-server，然后进行解压，这里下载的是 frida-server-16.0.2-android-arm64.xz，注意 frida-server 需要和之前电脑安装版本一致才可以

  • 第三步：将下载好的 so 库通过 adb 命令复制到手机 /data/local/tmp 目录上面

adb push /Users/xxx/Downloads/frida-server-16.0.2-android-arm64 /data/local/tmp
  • 如果想修改复制到的 frida-server 文件名称，则将上面的命令行换成下面的即可
adb push /Users/xxx/Downloads/frida-server-16.0.2-android-arm64 /data/local/tmp/frida-server-16.0.2`
  • 第四步：使用 adb 切换到 /data/local/tmp 目录下
su

cd data/local/tmp
  • 第五步：给刚刚复制到手机上面的 frida-server 加执行权限（默认只有读写权限）
// 表示可读可写可执行
chmod 777 frida-server-16.0.2

运行 Frida

  • 第一步：先使用 adb 切换到 /data/local/tmp 目录下
adb shell

su

cd data/local/tmp
  • 第二步：在上面命令行的基础上输入运行手机上面的 frida-server 的命令，执行后会阻塞当前命令窗口，这个是正常的，如果是阻塞了一会儿就重启，证明是不正常的，可以换个手机试一下
./frida-server-16.0.2
  • 第三步：验证是否成功， 重新创建一个命令行窗口，输入以下命令来查看当前手机进程列表
frida-ps -U
  • 如果出现以下错误提示，则需要将手机数据线拔下来重新插一次，然后重新运行一遍上面的命令即可
Failed to enumerate processes: unable to handle 64-bit processes due to build configuration
  • 如果出现以下错误提示，证明端口被占用了，可以重启一下手机
Unable to start: Could not listen on address 127.0.0.1, port 27042: Error binding to address 127.0.0.1:27042: Address already in use
  • 如果出现以下信息，则表示 Frida 已经安装成功
  PID  Name
-----  -----------------------------
 3374   Google
12041   Magisk
10795   QQ
12776   企业微信
 3720   当前界面
 8697   微信
 9401   相册
............
  • 第四步：最后再进行端口映射
adb forward tcp:27042 tcp:27042

使用 Frida-Apk-Unpack 进行脱壳

  • 第一步：下载或者克隆 Frida-Apk-Unpack 工程
cd /Users/xxx/Desktop/FridaProject/App\ 脱壳/Frida-Apk-Unpack
  • 第二步：执行脱壳指令
// xxx.xxx.xxx 是应用的包名
// dexDump.js 是工程目录下的文件
frida -U -f xxx.xxx.xxx -l dexDump.js  --no-pause
  • 如果失败了，并提示以下信息
usage: frida [options] target
frida: error: unrecognized arguments: --no-pause
  • 则换成下面这个命名再执行
`frida -U -f xxx.xxx.xxx -l dexDump.js
  • 如果失败了，并提示以下信息
frida -U -f xxx.xxx.xxx -l dexDump.js
  • 解决这个问题也很简单，只需要关闭 MagiskHide 功能
Magisk 管理器 -> 设置 -> Magisk 选项 -> MagiskHide（关闭即可）
  • 又或者执行以下命令行来关闭
adb shell "su -c magiskhide disable"
  • 完事之后可以执行以下命令行来开启
adb shell "su -c magiskhide enable"

最终效果展示

[PH 1::xxx.xxx.xx ]-> [16:54:09:927] magic : dex
035
[16:54:09:927] dex_size :1107632
[16:54:09:933] dump dex success, saved path: /data/data/xxx.xxx.xxx/1107632.dex

[16:54:10:167] magic : dex
035
[16:54:10:167] dex_size :3568668
[16:54:10:177] dump dex success, saved path: /data/data/xxx.xxx.xxx/3568668.dex

[16:54:10:181] magic : dex
035
[16:54:10:181] dex_size :284
[16:54:10:181] dump dex success, saved path: /data/data/xxx.xxx.xxx/284.dex

[16:54:10:278] magic : dex
035
[16:54:10:278] dex_size :284
[16:54:10:278] dump dex success, saved path: /data/data/xxx.xxx.xxx/284.dex
  • 其中 /data/data/xxx.xxx.xxx/1107632.dex、/data/data/xxx.xxx.xxx/3568668.dex、/data/data/xxx.xxx.xxx/284.dex 这几个就是脱壳之后得到真实的 dex 文件存放路径了，我们再使用 jadx 随机打开一个 dex 看看

  • 是不是灰常简单呢？

最后

像Smali指令、加壳和脱壳、Xposed框架、Frida、抓包、加密与解密算法等等，这些都是Android逆向安全开发工程师必须掌握的知识点。

至于学习笔记也是有的，我根据上述中所提到的知识点进行整理了，这样大家学习起来也比较方便，大家可以综合起来一起学习。参考方式：https://qr18.cn/CQ5TcL

Android 逆向安全学习笔记

Android 逆向模拟器环境搭建（详解）
Smali指令详解

加壳和脱壳入门

NDK与逆向

Xposed框架

Frida-逆向开发的屠龙刀

安卓逆向之常用加密算法

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