一、课程目标
1.了解常见frida检测
2.了解frida持久化hook
二、工具
1.教程Demo(更新)
2.jadx-gui
3.VS Code
三、课程内容
1.Syscall&SVC&自定义strstr
在上面的检测对抗中，我们hook了libc.so中的fread、strstr、open等系统函数，但是如果app不讲武德，自实现这些函数，阁下又该如何应对？
在用户空间和内核空间之间，有一个叫做Syscall(系统调用, system call)的中间层，是连接用户态和内核态的桥梁。这样即提高了内核的安全型，也便于移植，只需实现同一套接口即可。Linux系统，用户空间通过向内核空间发出Syscall，产生软中断，从而让程序陷入内核态，执行相应的操作。
SVC(软件中断指令)指令：在ARM架构的系统中，svc是一条特殊的指令，它允许用户态的程序发起一个系统调用。当这条指令被执行时，CPU会从用户态切换到内核态，从而允许内核处理这个请求。
Linux操作系统是一个巨大的图书馆，而syscall就是这个图书馆的前台服务窗口。当一个应用程序（比如一个读者）需要借阅书籍（获取系统资源或服务）时，它不能直接进入图书馆的内部书架去拿书，因为那样可能会造成混乱和损坏。所以，读者需要通过前台服务窗口，也就是syscall，来请求它想要的书籍。
svc就像是图书馆前台服务窗口的内部电话。当读者通过前台窗口提出请求时，前台工作人员会通过内部电话（svc）来联系图书馆的内部工作人员，请求他们找到并提供所需的书籍。在Linux系统中，当一个程序通过syscall请求服务时，实际上是通过svc这条指令通知内核，然后由内核来处理这些请求。
Frida-Sigaction-Seccomp实现对Android APP系统调用的拦截
分享一个Android通用svc跟踪以及hook方案——Frida-Seccomp
基于seccomp+sigaction的Android通用svc hook方案
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[ol]
首先当我们长按开机键（电源按钮）开机，此时会引导芯片开始从固化到ROM中的预设代码处执行，然后加载引导程序到RAM。然后启动加载的引导程序，引导程序主要做一些基本的检查，包括RAM的检查，初始化硬件的参数。
到达内核层的流程后，这里初始化一些进程管理、内存管理、加载各种Driver等相关操作，如Camera Driver、Binder Driver 等。下一步就是内核线程，如软中断线程、内核守护线程。下面一层就是Native层，这里额外提一点知识，层于层之间是不可以直接通信的，所以需要一种中间状态来通信。Native层和Kernel层之间通信用的是syscall，Native层和Java层之间的通信是JNI。
在Native层会初始化init进程，也就是用户组进程的祖先进程。init中加载配置文件init.rc，init.rc中孵化出ueventd、logd、healthd、installd、lmkd等用户守护进程。开机动画启动等操作。核心的一步是孵化出Zygote进程，此进程是所有APP的父进程，这也是Xposed注入的核心，同时也是Android的第一个Java进程（虚拟机进程）。
进入框架层后，加载zygote init类，注册zygote socket套接字，通过此套接字来做进程通信，并加载虚拟机、类、系统资源等。zygote第一个孵化的进程是system_server进程，负责启动和管理整个Java Framework，包含ActivityManager、PowerManager等服务。
应用层的所有APP都是从zygote孵化而来
[/ol]
bool anti_anti_maps() {
// 定义一个足够大的字符数组line，用于存储读取的行
const int buf_size = 512;
char buf[buf_size];
int fd; // 文件描述符
// 使用 my_openat 打开当前进程的内存映射文件 /proc/self/maps 进行读取
// AT_FDCWD 表示当前工作目录，"r" 表示只读方式打开
fd = my_openat(AT_FDCWD, "/proc/self/maps", O_RDONLY | O_CLOEXEC, 0);
if (fd != -1) {
// 如果文件成功打开，循环读取每一行
while ((read_line(fd, buf, buf_size)) > 0) {
// 使用strstr函数检查当前行是否包含"frida"字符串
if (strstr(buf, "frida") || strstr(buf, "gadget")) {
// 如果找到了"frida"，关闭文件并返回true，表示检测到了恶意库
close(fd);
return true; // Evil library is loaded.
}
}
// 遍历完文件后，关闭文件
close(fd);
} else {
// 如果无法打开文件，记录错误。这可能意味着系统状态异常
// 注意：这里的代码没有处理错误，只是注释说明了可能的情况
}
// 如果没有在内存映射文件中找到"frida"，返回false，表示没有检测到恶意库
return false; // No evil library detected.
}
ENTRY(my_openat) // 定义函数入口，标签my_openat
mov x8, __NR_openat // 将openat系统调用号（__NR_openat）移动到x8寄存器，x8用于存储系统调用号
svc #0 // 触发系统调用异常，进入操作系统执行系统调用
cmn x0, #(MAX_ERRNO + 1) // 将函数返回值（存储在x0寄存器）与MAX_ERRNO + 1进行无符号比较
cneg x0, x0, hi // 如果上面的比较结果大于或等于零（即没有错误），则将x0的符号位取反（如果原来是负则变正）
b.hi __set_errno_internal // 如果上面的比较结果大于或等于零（即发生了错误），则跳转到__set_errno_internal进行错误处理
ret // 从函数返回，继续执行调用者代码
END(my_openat) // 标记函数结束
anti脚本
function anti_svc(){
let target_code_hex; // 用于搜索特定汇编指令序列的十六进制字符串
let call_number_openat; // 系统调用号对应的数值，openat
let arch = Process.arch; // 获取当前进程的架构
if ("arm" === arch){ // 如果架构是ARM
target_code_hex = "00 00 00 EF"; // ARM架构下svc指令的十六进制表示
call_number_openat = 322; // openat在ARM架构中的系统调用号
}else if("arm64" === arch){ // 如果架构是ARM64
target_code_hex = "01 00 00 D4"; // ARM64架构下svc指令的十六进制表示
call_number_openat = 56; // openat在ARM64架构中的系统调用号
}else {
console.log("arch not support!"); // 如果架构不支持，打印错误信息
}
if (arch){ // 如果成功获取了架构信息
console.log("\nthe_arch = " + arch); // 打印当前架构
// 枚举进程的内存范围，寻找只读内存段
Process.enumerateRanges('r--').forEach(function (range) {
if(!range.file || !range.file.path){ // 如果内存段没有文件路径，跳过
return;
}
let path = range.file.path; // 获取内存段的文件路径
// 如果文件路径不是以"/data/app/"开头或不以".so"结尾，跳过
if ((!path.startsWith("/data/app/")) || (!path.endsWith(".so"))){
return;
}
let baseAddress = Module.getBaseAddress(path); // 获取so库的基址
let soNameList = path.split("/"); // 通过路径分割获取so库的名称
let soName = soNameList[soNameList.length - 1]; // 获取so库的名称
console.log("\npath = " + path + " , baseAddress = " + baseAddress +
" , rangeAddress = " + range.base + " , size = " + range.size);
// 在so库的内存范围内搜索target_code_hex对应的指令序列
Memory.scan(range.base, range.size, target_code_hex, {
onMatch: function (match){
let code_address = match; // 获取匹配到的指令地址
let code_address_str = code_address.toString(); // 转换为字符串
// 如果地址的最低位是0, 4, 8, c中的任意一个，说明可能是svc指令
if (code_address_str.endsWith("0") || code_address_str.endsWith("4") ||
code_address_str.endsWith("8") || code_address_str.endsWith("c")){
console.log("--------------------------");
let call_number = 0; // 初始化系统调用号
if ("arm" === arch){
// 获取svc指令后面的立即数，作为系统调用号
call_number = (code_address.sub(0x4).readS32()) & 0xFFF;
}else if("arm64" === arch){
call_number = (code_address.sub(0x4).readS32() >> 5) & 0xFFFF;
}else {
console.log("the arch get call_number not support!"); // 如果架构不支持，打印错误信息
}
console.log("find svc : so_name = " + soName + " , address = " + code_address +
" , call_number = " + call_number + " , offset = " + code_address.sub(baseAddress));
// 如果匹配到的系统调用号是openat，挂钩该地址
if (call_number_openat === call_number){
let target_hook_addr = code_address;
let target_hook_addr_offset = target_hook_addr.sub(baseAddress);
console.log("find svc openat , start inlinehook by frida!");
Interceptor.attach(target_hook_addr, {
onEnter: function (args){ // 当进入挂钩函数时
console.log("\nonEnter_" + target_hook_addr_offset + " , __NR_openat , args[1] = " +
args[1].readCString());
// 修改openat的第一个参数为指定路径
this.new_addr = Memory.allocUtf8String("/data/user/0/com.zj.wuaipojie/maps");
args[1] = this.new_addr;
console.log("onEnter_" + target_hook_addr_offset + " , __NR_openat , args[1] = " +
args[1].readCString());
},
onLeave: function (retval){ // 当离开挂钩函数时
console.log("onLeave_" + target_hook_addr_offset + " , __NR_openat , retval = " + retval)
}
});
}
}
},
onComplete: function () {} // 搜索完成后的回调函数
});
});
}
}
自定义strstr
bool anti_str_maps() {
// 定义一个足够大的字符数组line，用于存储读取的行
char line[512];
// 打开当前进程的内存映射文件/proc/self/maps进行读取
FILE* fp = fopen("/proc/self/maps", "r");
if (fp) {
// 如果文件成功打开，循环读取每一行
while (fgets(line, sizeof(line), fp)) {
// 使用自定义strstr函数检查当前行是否包含"frida"指纹
if (my_strstr(line, "frida") || my_strstr(line, "gadget")) {
// 如果找到了，关闭文件并返回true，表示检测到了恶意库
fclose(fp);
return true;
}
}
// 遍历完文件后，关闭文件
fclose(fp);
} else {
// 如果无法打开文件，记录错误。这可能意味着系统状态异常
// 注意：这里的代码没有处理错误，只是注释说明了可能的情况
}
// 如果没有在内存映射文件中找到"frida"，返回false，表示没有检测到恶意库
return false;
}
//自实现了libc里的几个系统函数
__attribute__((always_inline))
static inline char *
my_strstr(const char *s, const char *find)
{
char c, sc;
size_t len;
if ((c = *find++) != '\0') {
len = my_strlen(find);
do {
do {
if ((sc = *s++) == '\0')
return (NULL);
} while (sc != c);
} while (my_strncmp(s, find, len) != 0);
s--;
}
return ((char *)s);
}
2.frida持久化方案
1.免root方案
Frida的Gadget是一个共享库，用于免root注入hook脚本。
官方文档
思路:将APK解包后，通过修改smali代码或patch so文件的方式植入frida-gadget，然后重新打包安装。
优点:免ROOT、能过掉一部分检测机制
缺点:重打包可能会遇到解决不了的签名校验、hook时机需要把握
[ol]
官方文档
命令：
objection patchapk -V 14.2.18 -c config.txt -s demo.apk(注意路径不要有中文)
-V 指定gadget版本
-c 加载脚本配置信息
-s 要注入的apk
[/ol]
注意的问题:
objection patchapk命令基本上是其他几个系统命令的补充，可尽可能地自动化修补过程。当然，需要先安装并启用这些命令。它们是：
ps:这几个环境工具，aapt、jarsigner都是Android Studio自带的，所以在配置好as的环境即可，abd的环境配置网上搜一下就行，apktool则需要额外配置，我会上传到课件当中
另外会遇到的问题，patchapk的功能在patch的时候会下载对应版本的gadget的so，但是网络问题异常慢，所以建议根据链接去下载好，然后放到这个路径下并重命名
C:\Users\用户名\.objection\android\arm64-v8a\libfrida-gadget.so
2.root方案
方法一:
思路:可以patch /data/app/pkgname/lib/arm64(or arm)目录下的so文件，apk安装后会将so文件解压到该目录并在运行时加载，修改该目录下的文件不会触发签名校验。
Patch SO的原理可以参考Android平台感染ELF文件实现模块注入
优点:绕过签名校验、root检测和部分ptrace保护。
缺点:需要root、高版本系统下，当manifest中的android:extractNativeLibs为false时，lib目录文件可能不会被加载，而是直接映射apk中的so文件、可能会有so完整性校验
使用方法
python LIEFInjectFrida.py test.apk ./ lib52pojie.so -apksign -persistence
test.apk要注入的apk名称
lib52pojie.so要注入的so名称
然后提取patch后是so文件放到对应的so目录下
方法二:
思路:基于magisk模块方案注入frida-gadget，实现加载和hook。寒冰师傅的FridaManager
优点:无需重打包、灵活性较强
缺点:需要过root检测，magsik检测
方法三:
思路:基于jshook封装好的fridainject框架实现hook
JsHook
3.源码定制方案
原理:修改aosp源代码,在fork子进程的时候注入frida-gadget
ubuntu 20.04系统AOSP(Android 11)集成Frida
AOSP Android 10内置FridaGadget实践01
AOSP Android 10内置FridaGadget实践02(完)|
3.其他检测思路与反思
1.检测方法签名信息，frida在hook方法的时候会把java方法转为native方法
2.Frida在attach进程注入SO时会显式地校验ELF_magic字段，不对则直接报错退出进程，可以手动在内存中抹掉SO的magic，达到反调试的效果。
检测点
if (memcmp (GSIZE_TO_POINTER (start), elf_magic, sizeof (elf_magic)) != 0)
return FALSE;
FILE *fp=fopen("/proc/self/maps","r");
while (fgets(line, sizeof(line), fp)) {
if (strstr(line, "linker64") ) {
start = reinterpret_cast(strtoul(strtok(line, "-"), NULL, 16));
*(long*)start=*(long*)start^0x7f;
}
}
3.Frida源码中多次调用somain结构体,但它在调用前不会判断是否为空，只要手动置空后Frida一附加就会崩溃
检测点
somain = api->solist_get_somain ();
gum_init_soinfo_details (&details, somain, api, &ranges);
api->solist_get_head ()
gum_init_soinfo_details (&details, si, api, &ranges);
int getsomainoff = findsym("/system/bin/linker64","__dl__ZL6somain");
*(long*)((char*)start+getsomainoff)=0;
4.通常inline hook第一条指令是mov 常数到寄存器，然后第二条是一个br 寄存器指令。检查第二条指令高16位是不是0xd61f,就可以判断目标函数是否被inline hook了！
5.还可以去hook加固壳，现在很多加固厂商都antifrida了，从壳中的代码去分析检测思路
反思
[table]
[tr]
[td]反调试现状[/td]
[td]详细说明[/td]
[/tr]
[tr]
[td]检测方式多样
