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Android逆向基础入门

2023-05-16

目录

      • 一、基础App数据抓取
        • 1、App常用抓包工具
        • 2、fiddler抓包工具
        • 3、mitmdump抓包工具
        • 4、charles抓包工具
        • 5、uiautomatorviewer / appium自动化工具
        • 6、Airtest自动化工具
      • 二、js逆向与app逆向的区别
      • 三、Android_apk逆向
        • 1、app逆向名词
        • 2、jadx反编译工具
        • 3、JEB反编译工具
          • （1）JEB常用功能介绍
          • （2）JEB动态调试功能
        • 4、Frida之Hook工具
          • （1）真机下载frida-server文件
          • （2）夜神模拟器下载frida-server文件
          • （3）Hook Java层的逻辑
          • （4）Hook Native层的逻辑
        • 5、app的壳与脱壳
          • （1）app的壳特征
          • （2）一代壳frida_dump脱壳
          • （3）一代壳frida_dexdump脱壳
          • （4）二代壳FART脱壳
        • 6、IDAPro反汇编工具
          • （1）静态分析
          • （2）动态调试
      • 未完待学习完善修正中

一、基础App数据抓取

1、App常用抓包工具

  • 常用的拦截抓包工具有fiddler、mitmproxy、charles（手机端需和电脑端在同一个网络下，且手机端要配置相应的证书，手机端还要设置手动代理）：大部分app使用的数据通信协议基于http/https，可通过抓包查看来模拟url请求。
  • 对于安卓手机抓包建议使用charles，因SSL Pinning(证书锁定)无法对https协议的请求抓包，此时可尝试以下几种方式①使用android 7 以下的系统解除限制，②xposed + JustTrustMe，③ VirtualXposed + JustTrustMe ④ Frida + DroidSSLUnpinning ；只有抓到包我们才知道需要哪个参数
  • 常用的自动化工具有uiautomatorviewer、Appium、Airtest（手机与电脑端通过usb数据线连接，同时手机需要打开usb调试功能进入开发者模式）：就相当于web端的selenium

2、fiddler抓包工具

  • fiddler安装与使用，不用手动设置代理，打开软件就自动开启了代理

3、mitmdump抓包工具

  • mitmproxy安装与抓包分析， 需要手动设置浏览器局部代理不太方便但还行；强大功能在于mitmdump可以实时抓包，然后给python等处理
  • mitmdump实时抓包使用介绍：分析抓包逻辑编写好python处理脚本 > mitmdump -s py文件 -p 端口号 > 滑动app（设置代理）或者web（设置局部代理)

4、charles抓包工具

  • charles安装与抓包分析，Charles免费使用30分钟，然后需要重启再次使用，貌似设置了SSL Proxying证书，可以抓SSL Pining的包（低于7版本的安卓系统）

5、uiautomatorviewer / appium自动化工具

  • appium相关操作使用，与手机通过usb连接，需要确定要操作的相应的app包名起服务，没有airtest方便；可通过录制功能自动生成python代码
  • appium实战案例1
  • appium实战案例2

6、Airtest自动化工具

  • Airtest相关操作使用，与手机通过usb数据线连接，可以操作多个手机实现群控，可通过录制功能自动生成python代码，功能十分强大

二、js逆向与app逆向的区别

  • app逆向比js逆向繁琐很多，掌握的知识点也要更多，难度根本不在一个层次
  • js逆向：全部在web页，抓包只需chrome浏览器，js逆向分析也只需chrome浏览器，也就是整个分析过程在chrome上就可以完成，一些偶尔使用的辅助工具油猴，fiddler，ast，几乎就没了
  • app逆向：最好有一个手机，https的抓包可能会抓不到，有壳的还要脱壳，需要反编译或者反汇编才能看到java或者C的代码，有时候甚至要看汇编的，需要掌握的知识点根本不是一个量级
  • js逆向与app逆向的区别会进一步完善修改，以下可能会有些许错误
    在这里插入图片描述

三、Android_apk逆向

1、app逆向名词

  • .apk：每个android app都有对应的安装包，以.apk为后缀 ，.apk文件类似压缩包，将后缀名改成.zip可以进行解压，里面的.dex文件可以用反编译工具进行反编译获得源码；所以一般app都会加壳，将真正的源码隐藏起来
  • Java层：Java代码
  • Native层：C/C++代码，也称为so层，保存在.so文件下
  • 反编译工具：jadx、JEB、Apktool：因SSL Pinning导致无法正常抓包时，或则是抓包后要分析某个参数的生成逻辑时，需要反编译apk文件，还原成可读性高的java代码进一步分析
  • Hook工具：Xposed、Frida：可以通过hook拦截和改写逻辑，获取关键加密数据，hook或模拟Java层和Native层（即so层由C/C++等实现）的代码；其中Xposed只能Hook Java层逻辑，且Xposed整个模块逻辑需要使用Java语言实现；因此Frida更强大、方便、灵活
  • 反汇编工具：IDA Pro工具：逆向分析、调试、模拟Native层(so层由C/C++`等实现)的代码实现逻辑
  • Java调C的接口：JNI(Java Native Interface)：即Java的本地接口，是Java调用Native即C/C++编写的代码，C/C++编写的代码会被编译到.so后缀的文件里，还原so需要反汇编，增加了逆向难度
  • 混淆工具：OLLVM（Obfuscator-LLVM）：在Native层实现混淆，即针对LLVM（编译器和工具链的集合，把C/C++转化成目标机器执行的代码）的代码混淆工具；
  • 当有如上OLLVM混淆时，要分析其内部调用逻辑，十分困难，一个方法是硬刚逆向so文件和通过动态调试进行分析；另一个方法就是利用RPC、unidbg等模拟执行so文件的逻辑
  • 模拟执行so层逻辑：Frida-RPC、AndServer-RPC、unidbg：模拟执行so文件的逻辑，不关心so文件的内部逻辑，直接调用so文件，传入对应的参数，得到执行结果；如果被风控检测到执行环境不正常，会拒绝返回数据或者是返回假数据

2、jadx反编译工具

  • jdk1.8_java环境安装（目录3）
    在这里插入图片描述

  • adb安装（目录2）

  • jadx工具：jadx-gui反编译图形界面工具，jadx下载 ， 解压后运行exe文件，然后打开加载apk文件即可

  • 常用功能：文本搜索（导航），右击代码查找方法声明，右击代码查找用例，反混淆（工具），日志查看器（帮助），设置选项里面也有很多功能
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3、JEB反编译工具

（1）JEB常用功能介绍

  • JEB反编译器使用详细介绍

  • JEB下载安装，windows运行.bat文件，然后加载apk文件，即可看到右侧Smali代码，通过编译也可以转到java代码看
    在这里插入图片描述
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  • 常用功能1：ctr+f图一进行文本字符串搜索定位，并勾选环绕搜索，或者图二ctr+f搜索
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  • 常用功能2：右击代码编译可以转到java代码声明处，或者再次右击相应代码字符串会回到Smali代码用例处
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（2）JEB动态调试功能

  • 常用功能3：使用JEB动态调试功能验证，在猜测的代码位置添加断点，然后app滑动加载数据，然后看断点位置是否停止运行

  • ① 首先手机与电脑通过usb数据线连接 > 然后手机端要打开USB调试功能，进入开发者模式 > 然后将电脑端的.apk文件放到手机存储中>然后手机点击apk文件即可安装

  • ② 然后cmd运行如下命令(该命令让手机端的app以调试的模式启动) ，之后手机会显示wating for debugger， -D指定App以调试模式启动，-n指定启动入口
    在这里插入图片描述

    adb shell am start -D -n com.goldze.mvvmhabit/.ui.MainActivity

  • ③ 然后JEB界面 `在目标代码行ctr+b下断点 > 点击Debug按钮 > 然后调试，滑动app，然后就会断在断点处，多出的右侧界面也可以看字段值变化
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  • ④ 发现加密点，进入encrypt函数内部继续调试，亦可右击代码编译直接看java代码，然后逻辑找到要么python还原，要么写个java爬虫都可以
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4、Frida之Hook工具

  • Hook工具Frida详细介绍，是一个基于Python和JavaScript的Hook与调试框架，可以Hook Java层或者Native层，通过python注入js脚本操作手机上的java代码
  • Frida安装：按如下命令进行安装
    pip install frida -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ 
pip install frida-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
    在这里插入图片描述
（1）真机下载frida-server文件

  • 准备一部已经root的手机

  • 手机下载frida-server文件，通过数据线usb与电脑连接，在cmd窗口输入以下命令查看cpu类型，如这里需要下载的包对应arm64 ，然后下载frida服务端frida-server（注意这里的版本和Frida的版本是一致的15.1.14）

    adb shell 
getprop ro.product.cpu.abi

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  • 将解压后的文件夹通过adb push将frida-server发送到android设备/data/local/tmp目录中，进入了adb shell操作窗口，并修改可执行权限

    ######## 1、将解压后的文件夹通过adb push将frida-server发送到android设备/data/local/tmp目录中
adb push "D:\Package\frida-server-15.1.14-android-arm64" /data/local/tmp

######## 2、进入了adb shell操作窗口，修改可执行权限
adb shell
cd /data/local/tmp
ls
chmod 777 frida-server-15.1.14-android-arm64

    在这里插入图片描述

  • 手机运行frida服务 ./frida-server-15.1.14-android-arm64 &，起好服务后未报错，则保持当前cmd窗口不要关闭

    ######## 3、手机端后台运行frida服务
su
./frida-server-15.1.14-android-arm64

  • 如上frida服务起好后，新开一个cmd窗口，执行如下命令

    ######## 4、在cmd新的窗口下执行如下命令
adb forward tcp:27042 tcp:27042 
adb forward tcp:27043 tcp:27043
frida-ps -U

    在这里插入图片描述

（2）夜神模拟器下载frida-server文件

  • 准备下载夜神模拟器

  • 下载，自定义安装路径，直接下一步即可安装，可以将安装路径D:\Program Files\Nox\bin添加到环境变量；默认打开是平板模式，打开设置>性能设置>分辨率改为手机模版；
    在这里插入图片描述

  • 连接夜神模拟器设备：打开cmd命令行，进入夜神安装的bin目录，执行如下命令，出现黄色区域内容即连接成功：

    nox_adb.exe connect 127.0.0.1:62001
adb devices

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  • 模拟器下载frida-server文件，cmd输入以下命令查看cpu类型，如这里需要下载的包对应是x86 ，然后下载frida服务端frida-server（注意这里的版本和Frida的版本是一致的15.1.14）

    adb shell 
getprop ro.product.cpu.abi

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  • 将解压后的文件夹通过adb push将frida-server发送到android设备/data/local/tmp目录中，进入了adb shell操作窗口，并修改可执行权限

    ######## 1、将解压后的文件夹通过adb push将frida-server发送到android设备/data/local/tmp目录中
adb push "D:\Package\frida-server-15.1.14-android-x86" /data/local/tmp

######## 2、进入了adb shell操作窗口，修改可执行权限
adb shell
cd /data/local/tmp
ls
chmod 777 frida-server-15.1.14-android-x86

  • 模拟器运行frida服务， ./frida-server-15.1.14-android-x86，起好服务后未报错，则保持当前cmd窗口不要关闭

    ######## 3、模拟器运行frida服务，并保持当前adb shell窗口一直开着，不能关，否则服务也关了
./frida-server-15.1.14-android-x86

  • 如上frida服务起好后，新开一个cmd窗口，执行如下命令，控制台输出如下图片内容，则证明已连接成功

    ######## 4、新开一个cmd窗口，执行如下命令
adb forward tcp:27042 tcp:27042 
adb forward tcp:27043 tcp:27043
frida-ps -U

    在这里插入图片描述

（3）Hook Java层的逻辑

  • ① 以夜神模拟器为例子，打开已下载的app
    在这里插入图片描述

  • ② cmd窗口起frida服务，如图，然后编写hook逻辑的js文件以及相应的python文件

    adb shell
su
cd /data/local/tmp
./frida-server-15.1.14-android-x86

    在这里插入图片描述

  • ③ 了解编写hook java 的js代码逻辑， 以及python固定脚本，固定代码结构如下，需要填充的就三处：待连接的app进程名，待hook的文件类名，待hook的函数方法js逻辑代码
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    js_text = """
    Java.perform(function() {
        var MainActivity = Java.use('文件类名，可以直接右键复制文件类名');  
        // 待编写该类下面的函数的hook逻辑
    })
"""


# python固定代码，其中js_text是待编写的hook逻辑
def on_message(message, data):
    print(message)


# 2、获取当前设备连接并调用设备的attach方法挂载对应的进程, 并往进程中注入Hook脚本
process = frida.get_usb_device().attach('app进程名称，需通过frida-ps -U查看获得')
script = process.create_script(js_text)
# 3、监听message事件， 回调方法是on_message， js代码中任何通过send方法发送的数据，on_message方法都会接收到对应的内容
script.on('message', on_message)
script.load()
sys.stdin.read()

  • ④ 按如上要写的代码结构编写python与js脚本，然后运行python脚本，然后再操作app相关步骤触发，进而hook到；
    在这里插入图片描述

  • 打印调用堆栈

    Java.perform(function(){
    // 打印调用堆栈
    function printStackTrace(){
		console.log(Java.use("android.util.Log") .getStackTraceString(Java.use("java.lang.Exception") .$new()));
	}
})
（4）Hook Native层的逻辑
  • ① 下载相关.apk文件安装到模拟器或者手机，本案例以模拟器为例
  • ② cmd窗口起frida服务，如下，然后编写hook逻辑的js文件以及相应的python文件，并打开相应的app
    adb shell
su
cd /data/local/tmp
./frida-server-15.1.14-android-x86
  • ③ 编写hook native 的js代码逻辑， 以及python脚本，然后运行python脚本，然后再操作app相关步骤，进而hook到；与hook java层不同的地点在于js代码的编写，python部分完全一样且固定
    在这里插入图片描述

5、app的壳与脱壳

（1）app的壳特征
  • 如果一个.apk，可以直接通过jadx等直接反编译获得源码是比较危险的，所以为了保护源码，基本上apk都会加壳，目前有三代壳
  • 一代壳：对原有的dex文件整体加密生成一个新的壳dex文件；反编译后只能看到继承Application类的壳代码，android的四大组件被隐藏；壳的种类：诸如免费加固服务：360加固、腾讯加固、阿里加固、爱加密；查壳工具有：PKID；脱壳工具有：frida_dump、FRIDA-DEXDump等
  • 二代壳：将dex文件中的某些方法置空，只有在被调用时才会解密加载；反编译后Java代码的方法实现是空的， Smali代码有很多nop指令；脱壳工具有FART
  • 三代壳：有VMP壳和dex2C壳，将java层的方法Native化；反编译后方法被Native化了；没有成熟的脱壳工具
（2）一代壳frida_dump脱壳

  • 利用frida_dump脱壳： 下载frida_dump，并解压有如下文件，其原理是通过文件头的内容搜索dex文件并dump下来
    在这里插入图片描述

  • 起好frida服务，手机上安装好app，然后执行frida -U -f com.goldze.mvvmhabit -l dump_dex.js --no-pause

    # cmd窗口执行
adb shell
su
cd /data/local/tmp
./frida-server-15.1.14-android-arm64
# 然后另开一个cmd窗口
frida -U -f com.goldze.mvvmhabit -l dump_dex.js --no-pause

    在这里插入图片描述

  • 脱壳完毕后结果在/data/data/com.goldze.mvvmhabit/files/dump_dex_com.goldze.mvvmhabit文件夹下，有8个dex文件，把它拉取到电脑上
    在这里插入图片描述

  • adb pull 可能会出现Permission denied错误，此时将该目录下的dex文件cp -r 路径 目标路径复制到/scard下：然后在adb pull 路径 目标路径拉取到电脑上 ，然后选择较大的dex文件用jadx反编译打开即可看到源码了
    在这里插入图片描述

    adb shell
su
cp -r /data/data/com.goldze.mvvmhabit/files/dump_dex_com.goldze.mvvmhabit /sdcard 
# 新开一个cmd窗口直接执行
adb pull /sdcard/dump_dex_com.goldze.mvvmhabit E:\AppPrj\app_apk\app7_tuoke

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（3）一代壳frida_dexdump脱壳

  • 利用frida_dexdump脱壳：frida-DEXDump，通过pip3 install frida-dexdump安装，其原理是根据一些暴力内存搜索的原理实现脱壳，对于完整的dex文件，搜索dex035找壳，或者匹配特征如DexHeader的长度信息、索引指向找壳
    在这里插入图片描述

  • 起好frida服务，手机上安装好app，然后执行frida-dexdump -U -f 包名

    # cmd窗口执行
adb shell
su
cd /data/local/tmp
./frida-server-15.1.14-android-arm64
# 然后另开一个cmd窗口
frida-dexdump -U -f com.iCitySuzhou.suzhou001

  • 如图，加了壳的反编译目录
    在这里插入图片描述

  • 脱壳完毕后会在当前目录下生成文件夹存储dex文件，然后选择较大的dex文件，用jadx反编译即可看到相应的源码了尝试搜索搜索
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  • 然后我们搜索，在classes02.dex文件里面找到了目标字符串，同时对代码进行了反混淆
    在这里插入图片描述
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（4）二代壳FART脱壳
  • 利用FART脱壳：FART

6、IDAPro反汇编工具

（1）静态分析
  • IDAPro下载安装查看
  • 查看手机是哪种处理器：adb shell getprop ro.product.cpu.abi，则选择对应文件夹下的.so文件
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  • 右击选择对应的.so文件打开
    在这里插入图片描述
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  • 然后到了如下界面，左侧是so文件中的一些方法声明，右侧是对应的反汇编结果
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  • 然后将汇编代码还原成C/C++，如图操作即可
    在这里插入图片描述
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（2）动态调试

  • ida动态调试，需要起个服务android_server64，如图
    在这里插入图片描述

    adb push android_server64 /data/local/tmp
adb shell
su
cd /data/local/tmp
chmod 777 android_server64
./android_server64
# 新开一个cmd窗口
adb forward tcp:23946 tcp:23946

    在这里插入图片描述
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  • 然后打开ida，选择Go
    在这里插入图片描述

  • 然后在Debugger选项卡上选择如下选项
    在这里插入图片描述
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  • 然后选择对应app的包名，之后稍等片刻，ida pro会自动停下来
    在这里插入图片描述

  • 然后在右侧的Modules面板选择对应的.so文件，并双击进入
    在这里插入图片描述

  • 然后选择目标定义的方法，左侧会出现对应的汇编代码
    在这里插入图片描述

  • 然后下断点，运行，然后滑动手机，然后单步调试
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未完待学习完善修正中

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