From b97b7c50a8af0a5eb66870cf6ed739f11f60afe7 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: dqzg12300 Date: Thu, 13 Apr 2023 22:37:26 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E6=9B=B4=E6=96=B0=E7=AC=AC12=E7=AB=A0?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- chapter-12/README.md | 180 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++- 1 file changed, 179 insertions(+), 1 deletion(-) diff --git a/chapter-12/README.md b/chapter-12/README.md index 3cdbad5..a5d1171 100644 --- a/chapter-12/README.md +++ b/chapter-12/README.md @@ -14,5 +14,183 @@ ​ 在前文讲解`RegisterNative`的输出时，注意到当时的处理将会对所有的进程生效，导致输出过于庞大，在，优化的处理也是从一个配置中，获取到当前进程是否为目标进程，才进行对应的打桩输出。在这个例子中的配置管理同样适用该优化。 -## +## 12.2 需求 + +​ 本案例的需求是参考`JniTrace`，修改`AOSP`源码实现对`JNI`函数调用的监控。所以第一步，是了解`JniTrace`，安装该工具，并开发简单的`demo`来测试其对`JNI`函数监控的效果。 + +### 12.2.1 功能分析 + +首先是安装`JniTrace`，该工具是使用`python`开发的，该工具是开源的，想要分析其实现的原理也非常方便，地址：`https://github.com/chame1eon/jnitrace`。安装起来非常方便，使用`pip`安装即可。 + +``` +pip install jnitrace +``` + +​ 由于该工具是基于`frida`实现的，需要在手机中运行`frida-server`，在地址`https://github.com/frida/frida/releases`中下载`frida-server`，开发环境是`AOSP12`的情况直接下载`16`任意版本即可。然后将其推送到手机的`/data/local/tmp`目录中，并运行。具体命令如下。 + +``` +adb push ./frida-server-16.0.11-android-arm64 /data/local/tmp + +adb forward tcp:27042 tcp:27042 + +adb shell + +su + +cd /data/local/tmp + +chmod +x ./frida-server-16.0.11-android-arm64 + +// 为防止出现错误，先将selinux关闭 +setenforce 0 + +./frida-server-16.0.10-android-arm64 +``` + +​ `JniTrace`的启动环境准备就绪后，接下来准备测试的案例，案例实现如下。 + +```java +public class MainActivity extends AppCompatActivity { + static { + System.loadLibrary("nativedemo"); + } + private ActivityMainBinding binding; + Button btn1; + @Override + protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { + super.onCreate(savedInstanceState); + + binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater()); + setContentView(binding.getRoot()); + + TextView tv = binding.sampleText; + btn1=findViewById(R.id.button); + btn1.setOnClickListener(v->{ + tv.setText(stringFromJNI()); + }); + } + public String demo(){ + return "hello"; + } + public native String stringFromJNI(); +} +``` + +​ 修改`stringFromJNI`的实现，让其通过`JNI`调用`MainActivity`中的`demo`函数。 + +```c++ +extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL +Java_cn_mik_nativedemo_MainActivity_stringFromJNI( + JNIEnv* env, + jobject obj /* this */) { + jclass cls= env->FindClass("cn/mik/nativedemo/MainActivity"); + jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"demo","()Ljava/lang/String;"); + jstring data= (jstring)env->CallObjectMethod(obj,mid); + std::string datatmp= env->GetStringUTFChars(data,nullptr); + return env->NewStringUTF(datatmp.c_str()); +} +``` + +​ 案例准备就绪后，接着通过命令，让`JniTrace`启动应用并监控`JNI`的调用，操作如下。 + +``` +jnitrace -l libnativedemo.so cn.mik.nativedemo +``` + +​ 默认会以`spawn`的方式进行附加，所以应用会自动拉起，点击按钮触发`JNI`调用，`JniTrace`则会输出日志如下。 + +``` + /* TID 6996 */ + + 309 ms [+] JNIEnv->FindClass // 调用的JNI函数 + 309 ms |- JNIEnv* : 0x7d3892f610 // 参数1的类型和值 + 309 ms |- char* : 0x7c011aaf00 // 参数2的类型和值 + 309 ms |: cn/mik/nativedemo/MainActivity + 309 ms |= jclass : 0x71 { cn/mik/nativedemo/MainActivity }// 参数3的类型和值 + // 下面是调用的堆栈 + 309 ms ---------------------------------------Backtrace--------------------------------------- + 309 ms |-> 0x7c011919c4: _ZN7_JNIEnv9FindClassEPKc+0x2c (libnativedemo.so:0x7c01183000) + 309 ms |-> 0x7c011919c4: _ZN7_JNIEnv9FindClassEPKc+0x2c (libnativedemo.so:0x7c01183000) + + /* TID 6996 */ + 310 ms [+] JNIEnv->GetMethodID + 310 ms |- JNIEnv* : 0x7d3892f610 + 310 ms |- jclass : 0x71 { cn/mik/nativedemo/MainActivity } + 310 ms |- char* : 0x7c011aaf1f + 310 ms |: demo + 310 ms |- char* : 0x7c011aaf24 + 310 ms |: ()Ljava/lang/String; + 310 ms |= jmethodID : 0x39 { demo()Ljava/lang/String; } + + 310 ms ----------------------------------------------Backtrace---------------------------------------------- + 310 ms |-> 0x7c01191a0c: _ZN7_JNIEnv11GetMethodIDEP7_jclassPKcS3_+0x3c (libnativedemo.so:0x7c01183000) + 310 ms |-> 0x7c01191a0c: _ZN7_JNIEnv11GetMethodIDEP7_jclassPKcS3_+0x3c (libnativedemo.so:0x7c01183000) + + /* TID 6996 */ + 311 ms [+] JNIEnv->CallObjectMethodV + 311 ms |- JNIEnv* : 0x7d3892f610 + 311 ms |- jobject : 0x7ff8e863e8 + 311 ms |- jmethodID : 0x39 { demo()Ljava/lang/String; } + 311 ms |- va_list : 0x7ff8e861f0 + 311 ms |= jobject : 0x85 + + 311 ms ------------------------------------------------------Backtrace------------------------------------------------------ + 311 ms |-> 0x7c01191adc: _ZN7_JNIEnv16CallObjectMethodEP8_jobjectP10_jmethodIDz+0xc4 (libnativedemo.so:0x7c01183000) + 311 ms |-> 0x7c01191adc: _ZN7_JNIEnv16CallObjectMethodEP8_jobjectP10_jmethodIDz+0xc4 (libnativedemo.so:0x7c01183000) + + /* TID 6996 */ + 313 ms [+] JNIEnv->GetStringUTFChars + 313 ms |- JNIEnv* : 0x7d3892f610 + 313 ms |- jstring : 0x85 + 313 ms |- jboolean* : 0x0 + 313 ms |= char* : 0x7c8893f330 + + 313 ms ------------------------------------------------Backtrace------------------------------------------------ + 313 ms |-> 0x7c01191b4c: _ZN7_JNIEnv17GetStringUTFCharsEP8_jstringPh+0x34 (libnativedemo.so:0x7c01183000) + 313 ms |-> 0x7c01191b4c: _ZN7_JNIEnv17GetStringUTFCharsEP8_jstringPh+0x34 (libnativedemo.so:0x7c01183000) + + /* TID 6996 */ + 314 ms [+] JNIEnv->NewStringUTF + 314 ms |- JNIEnv* : 0x7d3892f610 + 314 ms |- char* : 0x7ff8e862c1 + 314 ms |: hello + 314 ms |= jstring : 0x99 { hello } + + 314 ms -----------------------------------------Backtrace----------------------------------------- + 314 ms |-> 0x7c01191bdc: _ZN7_JNIEnv12NewStringUTFEPKc+0x2c (libnativedemo.so:0x7c01183000) + 314 ms |-> 0x7c01191bdc: _ZN7_JNIEnv12NewStringUTFEPKc+0x2c (libnativedemo.so:0x7c01183000) +``` + +​ 从日志中能非常清晰的看到`JNI`调用函数的具体参数和参数类型，被调用的`Java`函数，以及调用的堆栈等信息。在该工具分析时，能帮助逆向分析人员快速定位到`JNI`函数的调用位置。 + +### 12.2.2 模块划分 + +​ 有了一个输出的样例作为参考后，就可以开始对该功能进行模块划分了，将一个完整的需求拆分为若干个小块，再针对每个小块逐步实现，下面是对功能进行细化的分割。 + +* 配置管理，在进程启动后，在`Java`层中，读取配置文件，该配置信息中存储着需要被监控`JNI`调用的进程名称，需要被监控的动态库名称，以及需要监控的`native`函数（监控该函数调用中触发的所有`JNI`），将这些信息传递到`AOSP`的`native`中，并存储在一个全局都能很方便访问到的位置。 +* `JNI`调用分析，并进行打桩，从存储在某个全局的配置来判断当前调用是否应该输出，符合条件则打桩输出基本信息。 +* 打桩函数分类，由于`JNI`调用的各类函数需要输出的信息不一致，但大致的输出格式一致，所以要准备几种函数来分别处理。 + +* 调用堆栈信息展示，为了便于追踪调用位置，所以需要输出其调用栈信息。 +* 解析参数的类型和值，进行细化输出信息，参考`JniTrace`的输出进行优化展示。 + +## 12.3 配置管理 + +​ + +## 12.4 JNI调用分析 + + + +## 12.5 打桩函数分类 + + + +## 12.6 调用栈展示 + + + +## 12.7 解析参数和返回值 + +