标题：[原创]《安卓逆向这档事》第十七课、你的RPCvs佬的RPC
作者：正己
时间：2024-07-18 16:46:14
链接：https://bbs.kanxue.com/thread-282553.htm

一、课程目标

1.了解常见系统库的hook
2.了解frida_rpc

二、工具

1.教程Demo(更新)
2.jadx-gui
3.VS Code
4.jeb
5.IDLE

三、课程内容

1.Hook_Libart

libart.so: 在 Android 5.0（Lollipop）及更高版本中，libart.so 是 Android 运行时（ART，Android Runtime）的核心组件，它取代了之前的 Dalvik 虚拟机。可以在 libart.so 里找到 JNI 相关的实现。
PS:在高于安卓10的系统里，so的路径是/apex/com.android.runtime/lib64/libart.so，低于10的则在system/lib64/libart.so

函数名称	参数	描述	返回值
`RegisterNatives`	`JNIEnv env, jclass clazz, const JNINativeMethod methods, jint nMethods`	反注册类的本地方法。类将返回到链接或注册了本地方法函数前的状态。该函数不应在本地代码中使用。相反，它可以为某些程序提供一种重新加载和重新链接本地库的途径。	成功时返回0；失败时返回负数
`GetStringUTFChars`	`JNIEnvenv, jstring string, jboolean isCopy`	通过JNIEnv接口指针调用，它将一个代表着Java虚拟机中的字符串jstring引用，转换成为一个UTF-8形式的C字符串	-
`NewStringUTF`	`JNIEnv env, const char bytes`	以字节为单位返回字符串的 UTF-8 长度	返回字符串的长度
`FindClass`	`JNIEnv env, const char name`	通过对象获取这个类。该函数比较简单，唯一注意的是对象不能为NULL，否则获取的class肯定返回也为NULL。	-
`GetMethodID`	`JNIEnv env, jclass clazz, const char name, const char *sig`	返回类或接口实例（非静态）方法的方法 ID。方法可在某个 clazz 的超类中定义，也可从 clazz 继承。GetMethodID() 可使未初始化的类初始化。	方法ID，如果找不到指定的方法，则为NULL
`GetStaticMethodID`	`JNIEnv env, jclass clazz, const char name, const char *sig`	返回Java类（非静态）域的属性ID。GetFieldID() 不能用于获取数组的长度域。应使用GetArrayLength()。	属性ID对象。如果操作失败，则返回NULL
`GetFieldID`	`JNIEnv env, jclass clazz, const char name, const char *sig`	获取类的静态域ID方法	-
`GetStaticFieldID`	`JNIEnv env,jclass clazz, const char name, const char *sig`	获取类的静态域ID方法	-
`Call<type>Method`, `Call<type>MethodA`, `Call<type>MethodV`	`JNIEnv env, jobject obj, jmethodID methodID, .../jvalue args/va_list args`	这三个操作的方法用于从本地方法调用Java 实例方法。它们的差别仅在于向其所调用的方法传递参数时所用的机制。	NativeType，具体的返回值取决于调用的类型

frida_hook_libart
yang神的hook三件套
简单介绍:
hook_art.js：hook art中的jni函数并且有打印参数和返回值，使用之前记得先加上过滤的so名称，另外高版本的系统也需要在脚本68行的过滤修改成_ZN3art3JNI(最好是加载libart.so查看一下)，这个脚本包含了hook_RegisterNatives.js的内容(但不太稳定，做个了解即可)
hook_RegisterNatives.js：hook打印动态注册的函数

hook_artmethod.js：打印所有java函数的调用

1	`frida` `-U` `-f com.zj.wuaipojie` `-l hook_RegisterNatives.js` `--no`

Hook_RegisterNatives

function find_RegisterNatives(params) {
    // 在 libart.so 库中枚举所有符号（函数、变量等）
    let symbols = Module.enumerateSymbolsSync("libart.so");  
    let addrRegisterNatives = null; // 用于存储 RegisterNatives 方法的地址
 
    // 遍历所有符号来查找 RegisterNatives 方法
    for (let i = 0; i < symbols.length; i++) {
        let symbol = symbols[i]; // 当前遍历到的符号
 
        // 检查符号名称是否符合 RegisterNatives 方法的特征
        if (symbol.name.indexOf("art") >= 0 && //RegisterNatives 是 ART（Android Runtime）环境的一部分
                symbol.name.indexOf("JNI") >= 0 &&  //RegisterNatives 是 JNI（Java Native Interface）的一部分
                symbol.name.indexOf("RegisterNatives") >= 0 && //检查符号名称中是否包含 "RegisterNatives" 字样。
        symbol.name.indexOf("CheckJNI") < 0) { //CheckJNI 是用于调试和验证 JNI 调用的工具，如果不过滤，会有两个RegisterNatives，而带有CheckJNI的系统一般是关闭的，所有要过滤掉
            addrRegisterNatives = symbol.address; // 保存方法地址
            console.log("RegisterNatives is at ", symbol.address, symbol.name); // 输出地址和名称
            hook_RegisterNatives(addrRegisterNatives); // 调用hook函数
        }
    }
}
 
 
function hook_RegisterNatives(addrRegisterNatives) {
    // 确保提供的地址不为空
    if (addrRegisterNatives != null) {
        // 使用 Frida 的 Interceptor hook指定地址的函数
        Interceptor.attach(addrRegisterNatives, {
            // 当函数被调用时执行的代码
            onEnter: function (args) {
                // 打印调用方法的数量
                console.log("[RegisterNatives] method_count:", args[3]);
 
                // 获取 Java 类并打印类名
                let java_class = args[1];
                let class_name = Java.vm.tryGetEnv().getClassName(java_class);
                 
                let methods_ptr = ptr(args[2]); // 获取方法数组的指针
                let method_count = parseInt(args[3]); // 获取方法数量
 
                // 遍历所有方法
                //jni方法里包含三个部分：方法名指针、方法签名指针和方法函数指针。每个指针在内存中占用 Process.pointerSize 的空间（这是因为在 32 位系统中指针大小是 4 字节，在 64 位系统中是 8 字节）。为了提高兼容性，统一用Process.pointerSize，系统会自动根据架构来适配
                for (let i = 0; i < method_count; i++) {
                    // 读取方法的名称、签名和函数指针
                    let name_ptr = Memory.readPointer(methods_ptr.add(i * Process.pointerSize * 3));//读取方法名的指针。这是每个方法结构体的第一部分，所以直接从起始地址读取。
                    let sig_ptr = Memory.readPointer(methods_ptr.add(i * Process.pointerSize * 3 + Process.pointerSize));//读取方法签名的指针。这是结构体的第二部分，所以在起始地址的基础上增加了一个指针的大小
                    let fnPtr_ptr = Memory.readPointer(methods_ptr.add(i * Process.pointerSize * 3 + Process.pointerSize * 2));//读取方法函数的指针。这是结构体的第三部分，所以在起始地址的基础上增加了两个指针的大小（Process.pointerSize * 2）。
 
                    // 将指针内容转换为字符串
                    let name = Memory.readCString(name_ptr);
                    let sig = Memory.readCString(sig_ptr);
 
                    // 获取方法的调试符号
                    let symbol = DebugSymbol.fromAddress(fnPtr_ptr);
 
                    // 打印每个注册的方法的相关信息
                    console.log("[RegisterNatives] java_class:", class_name, "name:", name, "sig:", sig, "fnPtr:", fnPtr_ptr,  " fnOffset:", symbol, " callee:", DebugSymbol.fromAddress(this.returnAddress));
                }
            }
        });
    }
}
 
setImmediate(find_RegisterNatives); // 立即执行 find_RegisterNatives 函数

hook_GetStringUTFChars

function hook_GetStringUTFChars() {
    var GetStringUTFChars_addr = null;
    // jni 系统函数都在 libart.so 中
    var module_libart = Process.findModuleByName("libart.so");
    var symbols = module_libart.enumerateSymbols();
    for (var i = 0; i < symbols.length; i++) {
        var name = symbols[i].name;
        if ((name.indexOf("JNI") >= 0) 
            && (name.indexOf("CheckJNI") == -1) 
            && (name.indexOf("art") >= 0)) {
            if (name.indexOf("GetStringUTFChars") >= 0) {
                // 获取到指定 jni 方法地址
                GetStringUTFChars_addr = symbols[i].address;
            }
        }
    }
 
    Java.perform(function(){
        Interceptor.attach(GetStringUTFChars_addr, {
            onEnter: function(args){
 
            }, onLeave: function(retval){
                // retval const char*
                console.log("GetStringUTFChars onLeave : ", ptr(retval).readCString());
                if(ptr(retval).readCString().indexOf("普通") >=0){
                    console.log("GetStringUTFChars onLeave : ", ptr(retval).readCString());
                    console.log(Thread.backtrace(this.context, Backtracer.ACCURATE).map(DebugSymbol.fromAddress).join('\n') + '\n');
                }
 
            }
        })
    })
}
function main(){
    Java.perform(function(){
        hook_GetStringUTFChars();
    });
} 
setImmediate(main);

2.Hook_Libc

libc.so: 这是一个标准的 C 语言库，用于提供基本的系统调用和功能，如文件操作、字符串处理、内存分配等。在Android系统中，libc 是最基础的库之一。

类别	函数名称	参数	描述
字符串类操作	strcpy	`char dest, const char src`	将字符串 src 复制到 dest
	strcat	`char dest, const char src`	将字符串 src 连接到 dest 的末尾
	strlen	`const char *str`	返回 str 的长度
	strcmp	`const char str1, const char str2`	比较两个字符串
文件类操作	fopen	`const char filename, const char mode`	打开文件
	fread	`void ptr, size_t size, size_t count, FILE stream`	从文件读取数据
	fwrite	`const void ptr, size_t size, size_t count, FILE stream`	写入数据到文件
	fclose	`FILE *stream`	关闭文件
网络IO类操作	socket	`int domain, int type, int protocol`	创建网络套接字
	connect	`int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen`	连接套接字
	recv	`int sockfd, void *buf, size_t len, int flags`	从套接字接收数据
	send	`int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags`	通过套接字发送数据
线程类操作	pthread_create	`pthread_t thread, const pthread_attr_t attr, void (start_routine)(void ), void arg`	创建线程
进程控制操作	kill	`pid_t pid, int sig`	向指定进程发送信号
系统属性查询操作	`__system_property_get`	`const char name, char value`	从Android系统属性服务中读取指定属性的值
	uname	`struct utsname *buf`	获取当前系统的名称、版本和其他相关信息
	sysconf	`int name`	获取运行时系统的配置信息，如CPU数量、页大小
`hook_kill`

function replaceKILL() {
    // 查找libc.so库中kill函数的地址
    var kill_addr = Module.findExportByName("libc.so", "kill");
    // 使用Interceptor.replace来替换kill函数
    Interceptor.replace(kill_addr, new NativeCallback(function (arg0, arg1) {
        // 当kill函数被调用时，打印第一个参数（通常是进程ID）
        console.log("arg0=> ", arg0);
        // 打印第二个参数（通常是发送的信号）
        console.log("arg1=> ", arg1);
        // 打印调用kill函数的堆栈跟踪信息
        console.log('libc.so!kill called from:\n' +
            Thread.backtrace(this.context, Backtracer.ACCURATE)
            .map(DebugSymbol.fromAddress).join('\n') + '\n');
    }, "int", ["int", "int"]))
}

hook_pthread_create

function hook_pthread_create(){
    //hook反调试
    var pthread_create_addr = Module.findExportByName("libc.so", "pthread_create");
    console.log("pthread_create_addr: ", pthread_create_addr);
    Interceptor.attach(pthread_create_addr,{
        onEnter:function(args){
            console.log(args[0], args[1], args[2], args[4]);
        },onLeave:function(retval){
            console.log("retval is =>",retval)
        }
    })
}

hook_str_cmp

function hook_strcmp() {
    var pt_strcmp = Module.findExportByName("libc.so", 'strcmp');
    Interceptor.attach(pt_strcmp, {
        onEnter: function (args) {
            var str1 = args[0].readCString();
            var str2 = args[1].readCString();
            if (str2.indexOf("hh") !== -1) {
                console.log("strcmp-->", str1, str2);
                this.printStack = true;
            }
        }, onLeave: function (retval) {
            if (this.printStack) { 
                var stack = Thread.backtrace(this.context, Backtracer.ACCURATE)
                    .map(DebugSymbol.fromAddress).join("\n");
                console.log("Stack trace:\n" + stack);
            }
        }
    })
}

3.Hook_Libdl

libdl.so是一个处理动态链接和加载的标准库，它提供了dlopen、dlclose、dlsym等函数，用于在运行时动态地加载和使用共享库

类别	函数名称	参数	描述
动态链接库操作	dlopen	`const char *filename, int flag`	打开动态链接库文件
	dlsym	`void handle, const char symbol`	从动态链接库中获取符号地址

Hook_dlsym获取jni静态注册方法地址

function hook_dlsym() {
    var dlsymAddr = Module.findExportByName("libdl.so", "dlsym");
    Interceptor.attach(dlsymAddr, {
        onEnter: function(args) {
            this.args1 = args[1];
        },
        onLeave: function(retval) {
            var module = Process.findModuleByAddress(retval);
            if (module === null) return; 
            console.log(this.args1.readCString(), module.name, retval, retval.sub(module.base));
        }
    });
}

4.Hook_Linker

Linker是Android系统动态库so的加载器/链接器，通过android源码分析 init 和 init_array 是在 callConstructor 中被调用的

hookInit和hookInitArray
frida hook init_array自吐新解
经过安卓源码比对，从Android 8 ~ 14，结构体中init_array的位置都很稳定，提取部分头文件信息在CModule中定义一个soinfo结构体，接着定义一个接受一个soinfo指针参数和一个callback函数的函数，输出init_array信息

function hook_call_constructors() {
    // 初始化变量
    let get_soname = null;
    let call_constructors_addr = null;
    let hook_call_constructors_addr = true;
    // 根据进程的指针大小找到对应的linker模块
    let linker = null;
    if (Process.pointerSize == 4) {
        linker = Process.findModuleByName("linker");
    } else {
        linker = Process.findModuleByName("linker64");
    }
    // 枚举linker模块中的所有符号
    let symbols = linker.enumerateSymbols();
    for (let index = 0; index < symbols.length; index++) {
        let symbol = symbols[index];
        // 查找名为"__dl__ZN6soinfo17call_constructorsEv"的符号地址
        if (symbol.name == "__dl__ZN6soinfo17call_constructorsEv") {
            call_constructors_addr = symbol.address;
        // 查找名为"__dl__ZNK6soinfo10get_sonameEv"的符号地址，获取soname
        } else if (symbol.name == "__dl__ZNK6soinfo10get_sonameEv") {
            get_soname = new NativeFunction(symbol.address, "pointer", ["pointer"]);
        }
    }
    // 如果找到了所有需要的地址和函数
    if (hook_call_constructors_addr && call_constructors_addr && get_soname) {
        // 挂钩call_constructors函数
        Interceptor.attach(call_constructors_addr,{
            onEnter: function(args){
                // 从参数获取soinfo对象
                let soinfo = args[0];
                // 使用get_soname函数获取模块名称
                let soname = get_soname(soinfo).readCString();
                // 调用tell_init_info函数并传递一个回调，用于记录构造函数的调用信息
                tell_init_info(soinfo, new NativeCallback((count, init_array_ptr, init_func) => {
                    console.log(`[call_constructors] ${soname} count:${count}`);
                    console.log(`[call_constructors] init_array_ptr:${init_array_ptr}`);
                    console.log(`[call_constructors] init_func:${init_func} -> ${get_addr_info(init_func)}`);
                    // 遍历所有初始化函数，并打印它们的信息
                    for (let index = 0; index < count; index++) {
                        let init_array_func = init_array_ptr.add(Process.pointerSize * index).readPointer();
                        let func_info = get_addr_info(init_array_func);
                        console.log(`[call_constructors] init_array:${index} ${init_array_func} -> ${func_info}`);
                    }
                }, "void", ["int", "pointer", "pointer"]));
            }
        });
    }
}

5.frida_rpc

frida 提供了一种跨平台的 rpc(就是Remote Procedure Call 远程过程调用) 机制，通过 frida rpc 可以在主机和目标设备之间进行通信，并在目标设备上执行代码，简单理解就是可以不需要分析某些复杂加密，通过传入参数获取返回值，进而来实现python或易语言来调用的一系列操作，多用于爬虫。

包名附加进程

import frida, sys
jsCode = """ ...... """
script.exports.rpcfunc()
process = frida.get_usb_device().attach('包名') # 获取USB设备并附加到应用
script = process.create_script(jsCode) # 创建并加载脚本
script.load()# 执行脚本
sys.stdin.read()# 保持脚本运行状态，防止它执行完毕后立即退出

spawn方式启动

import frida, sys
jsCode = """ ...... """
script.exports.rpcfunc()
device = frida.get_usb_device()
pid = device.spawn(["包名"])    #以挂起方式创建进程
process = device.attach(pid)
script = process.create_script(jsCode)
script.load()
device.resume(pid)  #加载完脚本, 恢复进程运行
sys.stdin.read()

连接非标准端口

import frida, sys
jsCode = """ ...... """
script.exports.rpcfunc()
process = frida.get_device_manager().add_remote_device('192.168.1.22:6666').attach('包名')
script = process.create_script(jsCode)
script.load()
sys.stdin.read()

function get_url() {
    let ChallengeNinth = Java.use("com.zj.wuaipojie.ui.ChallengeNinth");
    ChallengeNinth["updateUI"].implementation = function (list) {
        let ret = this.updateUI(list);
        // 获取List的大小
        var size = list.size();
        // 遍历并打印List中的每个ImageEntity对象
        for (var i = 0; i < size; i++) {
            var imageEntity = Java.cast(list.get(i), Java.use('com.zj.wuaipojie.entity.ImageEntity'));
            console.log(imageEntity.name.value + imageEntity.cover.value);
        }
        return ret;
    };
}

需要提前pip安装好的几个库

1	`frida-tools==9.2.4，uvicorn，fastapi，requests`

# 导入需要的库
from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import JSONResponse
import frida, sys
import uvicorn
 
# 创建FastAPI应用实例
app = FastAPI()
 
# 定义一个GET请求的路由'/download-images/'
@app.get("/download-images/")
def download_images():
    # 定义处理frida消息的回调函数
    def on_message(message, data):
        message_type = message['type']
        if message_type == 'send':
            print('[* message]', message['payload'])
        elif message_type == 'error':
            stack = message['stack']
            print('[* error]', stack)
        else:
            print(message)
 
    # Frida脚本代码，用于在目标应用内部执行
    jsCode = """
    function getinfo(){
        var result = [];
        Java.perform(function(){
            Java.choose("com.zj.wuaipojie.ui.ChallengeNinth",{
                onMatch:function(instance){
                    instance.setupScrollListener(); // 调用目标方法
                },
                onComplete:function(){}
            });
             
            Java.choose("com.zj.wuaipojie.entity.ImageEntity",{
                onMatch:function(instance){
                    var name = instance.getName();
                    var cover = instance.getCover();
                    result.push({name: name, cover: cover}); // 收集数据
                },
                onComplete:function(){}
            });
        });
        return result; // 返回收集的结果
    }
    rpc.exports = {
        getinfo: getinfo // 导出函数供外部调用
    };
    """
 
    # 使用frida连接到设备并附加到指定进程
    process = frida.get_usb_device().attach("com.zj.wuaipojie")
    # 创建并加载Frida脚本
    script = process.create_script(jsCode)
    script.on("message", on_message)  # 设置消息处理回调
    script.load()  # 加载脚本
    getcovers = script.exports.getinfo()  # 调用脚本中的函数获取信息
    print(getcovers)
 
    # 返回获取的信息作为JSON响应
    return JSONResponse(content=getcovers)
 
# 主入口，运行FastAPI应用
if __name__ == "__main__":
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8000)  # 使用uvicorn作为ASGI服务器启动应用

写一段python的requests代码，访问http://127.0.0.1:8000/download-images/端口，会获得如下的json数据，按照名字把图片爬取到同目录的pic文件夹里，并写好注释
[{
"name": "霸王别姬",
"cover": "https://p0.meituan.net/movie/ce4da3e03e655b5b88ed31b5cd7896cf62472.jpg@464w_644h_1e_1c"
},{
"name": "这个杀手不太冷",
"cover": "https://p1.meituan.net/movie/6bea9af4524dfbd0b668eaa7e187c3df767253.jpg@464w_644h_1e_1c"
},{
"name": "肖申克的救赎",
"cover": "https://p0.meituan.net/movie/283292171619cdfd5b240c8fd093f1eb255670.jpg@464w_644h_1e_1c"
}]

五、答疑

待更新

六、视频及课件地址

百度云
 阿里云
 哔哩哔哩
 教程开源地址
PS:解压密码都是52pj，阿里云由于不能分享压缩包，所以下载exe文件，双击自解压

八、参考文档

JNI_doc
安卓JNI精细化讲解，让你彻底了解JNI（二）：用法解析
 android逆向奇技淫巧二十六：基础库的hook&x音检测frida方式之一（十一）]
so逆向筑基-hook init init_array 和JNI_OnLoad
frida hook so
Android&Linker学习笔记