IDA&Frida
前言
偶然间发现了一本秘籍《IDA脚本开发之旅》，这是白龙的系列文章，主要是安卓平台，笔者只是根据他的知识点学习，拓展，可以会稍微提及别的平台。本文并不会贴出他的思路分析，只对于源码进行学习，有兴趣可以加他星球一起学习！
另外本文也学习了无名侠的IDAFrida脚本，有兴趣可以加他星球一起学习！
脚本学习
IDA 静态分析 + Frida Hook，可以让分析变得更加丝滑。
这里我们会学习两个脚本 一个是白龙的 一个是 无名侠的。
ShowFridaCode
这是白龙写的一个Python脚本，用于生成Frida的Hook代码。主要包含了以下几个部分：
- 导入模块
- Frida Hook函数模板
- Frida Inline Hook函数模板
- 打印参数的函数
- 生成函数Hook代码的函数
- 生成Inline Hook代码的函数
- 根据地址生成Hook代码或Inline Hook代码的函数
- 生成初始化代码的函数
- 生成Dump内存代码的函数
- IDA View_Hooks类，用于处理在IDA视图中双击和单击事件
- 插件类，实现插件的初始化、运行和退出
前置知识
frida ida就不说了，主要说一下 其他的知识
android_dlopen_ext 是 Android 系统中的一个函数，用于在运行时动态加载共享库。与标准的 dlopen() 函数相比，android_dlopen_ext 提供了更多的参数选项和扩展功能，例如支持命名空间、符号版本等特性。该函数通常用于 Android 应用程序或系统进程中，用于加载共享库并获取其中定义的符号。在 Android 应用程序中，常常会使用 System.loadLibrary() 函数调用 android_dlopen_ext()，从而加载与应用程序打包在一起的共享库文件。
在win上我们一般用 LoadLibrary 函数来加载 DLL（动态链接库）文件，并使用 GetProcAddress 函数来获取函数指针。在 iOS 平台上，可以使用 dlopen 函数来加载共享库，并使用 dlsym 函数来获取函数指针。
linker的调用流程：
- 在do_dlopen中通过find_library进行加载so
- 在加载完so后通过call_constructors完成init_array的加载
- find_library最后调用load_libray完成so的转载
- 最后通过load_library的elf_reader.load完成so的装载
了解了上面两个知识点，在Hook Native时，我们常常通过Spawn抢占两个较早的时机，1是 JNIOnLoad 前 2是 init_proc 以及 init_array 前 ，就可以通过hook上述函数。
接下来就看源码学习吧、我会在代码中给出详细的注释
# Template 类提供了一种简单而安全的字符串替换机制，可以避免常见的安全漏洞，例如 SQL 注入攻击。在使用模板字符串时，可以将需要被替换的变量名以 $ 作为前缀，并在后面用花括号 {} 将变量名括起来。然后使用 substitute() 方法将变量值传递给模板，该方法会将变量名替换为对应的值。
from string import Template
# 文本行相关的函数和类。
import ida_lines
# IDA Pro 插件开发相关的函数和类。
import idaapi
import idc
# 该类型是插件开发的基本接口
from ida_idaapi import plugin_t
# hook函数的模板
"""
这段代码通过调用 Module.findBaseAddress("$soName") 找到指定so库的基地址，然后使用 Interceptor.attach() 函数 hook 在基地址加上指定偏移量的函数。
通过这些占位符，可以实现动态替换相应的值
$soName 表示要 hook 的so库的名字；
$functionName 表示要 hook 的函数名；
$offset 表示要 hook 的函数在so库中的偏移量；
$args 表示在 onEnter() 函数中输出的参数值；
$result 表示在 onLeave() 函数中输出的返回值。
"""
hook_function_template = """
function hook_$functionName(){
var base_addr = Module.findBaseAddress("$soName");
Interceptor.attach(base_addr.add($offset), {
onEnter(args) {
console.log("call $functionName");
$args
},
onLeave(retval) {
$result
console.log("leave $functionName");
}
});
}
"""
# 这段模板和上面那段差不多 主要用于某行指令去call函数的时候 在onEnter回调中 可以查看函数参数、寄存器值等调用上下文的详细信息。
inline_hook_template = """
function hook_$offset(){
var base_addr = Module.findBaseAddress("$soName");
Interceptor.attach(base_addr.add($offset), {
onEnter(args) {
console.log("call $offset");
console.log(JSON.stringify(this.context));
},
});
}
"""
# 参数打印
logTemplate = 'console.log("arg$index:"+args[$index]);\n'
# 在指定共享库加载时执行自定义逻辑的功能，可以用于动态监视和修改目标进程中的行为。
dlopenAfter_template = """
var android_dlopen_ext = Module.findExportByName(null, "android_dlopen_ext");
if(android_dlopen_ext != null){
Interceptor.attach(android_dlopen_ext,{
onEnter: function(args){
var soName = args[0].readCString();
if(soName.indexOf("$soName") !== -1){
this.hook = true;
}
},
onLeave: function(retval){
if(this.hook) {
this.hook = false;
dlopentodo();
}
}
});
}
function dlopentodo(){
//todo
}
"""
# 在指定共享库初始化时执行自定义逻辑的功能 例如 init_proc 以及 init_array
init_template = """
function hookInit(){
var linkername;
var alreadyHook = false;
var call_constructor_addr = null;
var arch = Process.arch;
if (arch.endsWith("arm")) {
linkername = "linker";
} else {
linkername = "linker64";
}
var symbols = Module.enumerateSymbolsSync(linkername);
for (var i = 0; i < symbols.length; i++) {
var symbol = symbols[i];
if (symbol.name.indexOf("call_constructor") !== -1) {
call_constructor_addr = symbol.address;
}
}
if (call_constructor_addr.compare(NULL) > 0) {
console.log("get construct address");
Interceptor.attach(call_constructor_addr, {
onEnter: function (args) {
if(alreadyHook === false){
const targetModule = Process.findModuleByName("$soName");
if (targetModule !== null) {
alreadyHook = true;
inittodo();
}
}
}
});
}
}
function inittodo(){
//todo
}
"""
# 以十六进制形式打印指定so文件中指定偏移量处内存数据
dump_template = """
function dump_$offset() {
var base_addr = Module.findBaseAddress("$soName");
var dump_addr = base_addr.add($offset);
console.log(hexdump(dump_addr, {length: $length}));
}
"""
# 生成参数打印脚本
def generate_printArgs(argNum):
if argNum == 0:
return "// no args"
else:
temp = Template(logTemplate)
logText = ""
for i in range(argNum):
logText += temp.substitute({'index': i})
logText += " "
return logText
# 生成hook函数模板 通过 soName, functionName, address, argNum, hasReturn
def generate_for_func(soName, functionName, address, argNum, hasReturn):
# 根据参数个数打印
argsPrint = generate_printArgs(argNum)
# 根据是否有返回值判断是否打印retval
retPrint = "// no return"
if hasReturn:
retPrint = "console.log(retval);"
# 使用Python提供的Template字符串模板方法
temp = Template(hook_function_template)
offset = getOffset(address)
result = temp.substitute(
{'soName': soName, "functionName": functionName, "offset": hex(offset), "args": argsPrint, "result": retPrint})
print(result)
# 获取地址偏移
def getOffset(address):
if idaapi.get_inf_structure().is_64bit():
return address
else:
return address + idc.get_sreg(address, "T")
# 生成inline hook函数模板 通过 soName, address
def generate_for_inline(soName, address):
offset = getOffset(address)
temp = Template(inline_hook_template)
result = temp.substitute({'soName': soName, "offset": hex(offset)})
if idaapi.is_call_insn(address):
callAddr = idaapi.get_name_ea(0, idc.print_operand(address, 0))
if callAddr != idaapi.BADADDR:
callAddress = idc.get_operand_value(address, 0)
argnum, _ = get_argnum_and_ret(callAddress)
argsPrint = generate_printArgs(argnum)
print(result.replace(
"console.log(JSON.stringify(this.context));", argsPrint))
else:
print(result)
else:
print(result)
# 这个函数的作用是获取指定地址处的函数的参数个数和返回值类型。
def get_argnum_and_ret(address):
# 获取反编译的代码
cfun = idaapi.decompile(address)
# 获取参数长度
argnum = len(cfun.arguments)
ret = True
# 先调用cfun.print_dcl() 函数获取函数的声明语句 在调用 tag_remove 去掉字符串中的标记，它可以将类似 <hex number>、<function name> 这样的标记从字符串中去掉
dcl = ida_lines.tag_remove(cfun.print_dcl())
# 判断函数声明语句是否有返回值 需要注意：当一个函数返回 "void *" 类型时，它实际上是返回一个指针，指向某个数据的内存地址。
if (dcl.startswith("void ") is True) & (dcl.startswith("void *") is False):
ret = False
return argnum, ret
# 通过地址去生成 hook 脚本
def generate_for_func_by_address(addr):
soName = idaapi.get_root_filename()
functionName = idaapi.get_func_name(addr)
argnum, ret = get_argnum_and_ret(addr)
generate_for_func(soName, functionName, addr, argnum, ret)
# 通过地址去生成 inline hook 脚本
def generate_for_inline_by_address(addr):
soName = idaapi.get_root_filename()
generate_for_inline(soName, addr)
# 如果传入的地址等于函数头的地址 那么就hook函数头 否则生成函数中
def generate_snippet(addr):
startAddress = idc.get_func_attr(addr, idc.FUNCATTR_START)
if startAddress == addr:
generate_for_func_by_address(addr)
elif startAddress == idc.BADADDR:
print("不在函数内")
else:
generate_for_inline_by_address(addr)
# 生成初始化模板 脚本
def generateInitCode():
soName = idaapi.get_root_filename()
print(Template(dlopenAfter_template).substitute({'soName': soName}))
print(Template(init_template).substitute({'soName': soName}))
# 生成dump 脚本
def generate_dump_script(start, length):
soName = idaapi.get_root_filename()
print(Template(dump_template).substitute(
{'soName': soName, "offset": hex(start), "length": hex(length)}))
# IDA界面hook
class Hook(idaapi.View_Hooks):
# 监听双击 如果是反汇编视图，则获取当前光标所在地址 然后生成模板
def view_dblclick(self, view, event):
widgetType = idaapi.get_widget_type(view)
if widgetType == idaapi.BWN_DISASM:
global initialized
if not initialized:
initialized = True
generateInitCode()
address = idaapi.get_screen_ea()
generate_snippet(address)
# 监听单击事件 获取开始和结束地址 进行dump
def view_click(self, view, event):
widgetType = idaapi.get_widget_type(view)
if widgetType == idaapi.BWN_DISASM:
start = idc.read_selection_start()
end = idc.read_selection_end()
if (start != idaapi.BADADDR) and (end != idaapi.BADADDR):
length = end - start
generate_dump_script(start, length)
class GenFrida_Plugin_t(plugin_t):
# 关于插件的注释
# 当鼠标浮于菜单插件上方时，IDA左下角所示
comment = "A Toy Plugin for Generating Frida Code"
# 帮助信息，我们选择不填
help = "unknown"
# 插件的特性，是一直在内存里，还是运行一下就退出，等等
flags = idaapi.PLUGIN_KEEP
# 插件的名字
wanted_name = "ShowFridaCode"
# 快捷键，我们选择置空不弄
wanted_hotkey = ""
# 插件刚被加载到IDA内存中
# 这里适合做插件的初始化工作
def init(self):
print("ShowFridaCode init")
return idaapi.PLUGIN_KEEP
# 插件运行中
# 这里是主要逻辑
def run(self, arg):
print("ShowFridaCode run")
global myViewHook
myViewHook = Hook()
myViewHook.hook()
# 插件卸载退出的时机
# 这里适合做资源释放
def term(self):
pass
initialized = False
# register IDA plugin
def PLUGIN_ENTRY():
return GenFrida_Plugin_t()
ShowFridaCode 这是一个十分简单但是很优秀的脚本 包含了ida界面hook frida语法 模板生成 安卓初始化流程 arm汇编的理解
IDAFrida
这是无名侠写的一个Python脚本。这段脚本主要是一个基于 IDA Pro 和 Frida 的集成工具，用于辅助逆向工程师进行动态调试。具体来说，这个工具通过 IDA Pro 分析程序的代码，提取出函数的信息（如函数名、地址、参数数量等），然后使用 Frida 注入 JS 脚本，在运行时拦截这些函数，并在函数进入和返回时打印出函数的参数和返回值。这个工具的具体功能包括：
- 通过 IDA Pro 分析程序代码，提取函数信息；
- 使用 Frida 注入 JS 脚本，拦截函数并打印参数和返回值；
- 提供一个 UI 界面，让用户可以修改 Frida 命令和 JS 脚本。
具体来说，这个脚本实现了以下几个类和函数：
ActionManager 类：一个动作管理器，用于管理 IDA Pro 中的动作。它提供了注册、初始化和销毁动作的功能；Action 类：一个动作基类，用于创建 IDA Pro 中的动作。它包含了动作的名称、描述、快捷键等信息，并提供了动作激活和更新的虚函数；Configuration 类：一个配置类，用于保存和读取用户配置信息。它包含了 Frida 命令和 JS 脚本的配置信息，并提供了保存和读取配置信息的方法；ConfigurationUI 类：一个 UI 类，用于提供一个 UI 界面，让用户可以修改配置信息；ScriptGenerator 类：一个脚本生成器类，用于生成注入到目标程序中的 JS 脚本。
我们直接看源码学习吧 同样我也会给出详细的注释
import ida_name
import idaapi
###################
# from: https://github.com/igogo-x86/HexRaysPyTools
# 这是一个名为 ActionManager 的类，它用于管理多个动作（Action）并提供初始化和清理方法
class ActionManager(object):
def __init__(self):
self.__actions = []
def register(self, action):
self.__actions.append(action)
idaapi.register_action(
# 创建一个动作描述符（action descriptor），以便注册动作并将其添加到IDA的菜单或工具栏中。action.name是动作的名称，action.description是动作的描述，action是动作的处理程序，action.hotkey是动作的快捷键。
idaapi.action_desc_t(action.name, action.description, action, action.hotkey)
)
def initialize(self):
pass
def finalize(self):
for action in self.__actions:
idaapi.unregister_action(action.name)
# 可以通过 register函数注册动作
action_manager = ActionManager()
#这是一个基类。它继承自 idaapi.action_handler_t 类，并定义了 activate 和 update 方法作为接口，但是这些方法都是抛出了 NotImplementedError 异常，需要在子类中进行实现。此外，该类还定义了 name 属性，用于返回一个标识名称，方便在 IDA 中进行注册和调用
class Action(idaapi.action_handler_t):
"""
Convenience wrapper with name property allowing to be registered in IDA using ActionManager
"""
description = None
hotkey = None
def __init__(self):
super(Action, self).__init__()
@property
def name(self):
return "FridaIDA:" + type(self).__name__
# 当从菜单、弹出菜单、工具栏或以编程方式触发操作时，会调用它
def activate(self, ctx):
# type: (idaapi.action_activation_ctx_t) -> None
raise NotImplementedError
# 当UI的上下文发生更改时会调用此函数
def update(self, ctx):
# type: (idaapi.action_activation_ctx_t) -> None
raise NotImplementedError
############################################################################
import ida_funcs
import idc
import json
import os
from PyQt5 import QtCore
from PyQt5.Qt import QApplication
from PyQt5.QtWidgets import QDialog, QHBoxLayout, QVBoxLayout, QTextEdit
# [offset] => offset of target function in hex value format.
# [funcname] => function name
# [filename] => input file name of IDA. e.g. xxx.so / xxx.exe
default_template = """
(function () {
// @ts-ignore
function print_arg(addr) {
try {
var module = Process.findRangeByAddress(addr);
if (module != null) return "\\n"+hexdump(addr) + "\\n";
return ptr(addr) + "\\n";
} catch (e) {
return addr + "\\n";
}
}
// @ts-ignore
function hook_native_addr(funcPtr, paramsNum) {
var module = Process.findModuleByAddress(funcPtr);
try {
Interceptor.attach(funcPtr, {
onEnter: function (args) {
this.logs = "";
this.params = [];
// @ts-ignore
this.logs=this.logs.concat("So: " + module.name + " Method: [funcname] offset: " + ptr(funcPtr).sub(module.base) + "\\n");
for (let i = 0; i < paramsNum; i++) {
this.params.push(args[i]);
this.logs=this.logs.concat("this.args" + i + " onEnter: " + print_arg(args[i]));
}
}, onLeave: function (retval) {
for (let i = 0; i < paramsNum; i++) {
this.logs=this.logs.concat("this.args" + i + " onLeave: " + print_arg(this.params[i]));
}
this.logs=this.logs.concat("retval onLeave: " + print_arg(retval) + "\\n");
console.log(this.logs);
}
});
} catch (e) {
console.log(e);
}
}
// @ts-ignore
hook_native_addr(Module.findBaseAddress("[filename]").add([offset]), [nargs]);
})();
"""
# 配置类： 设置和存储配置信息的方法
class Configuration:
def __init__(self) -> None:
self.frida_cmd = """frida -U --attach-name="com.example.app" -l gen.js --no-pause"""
self.template = default_template
if os.path.exists("IDAFrida.json"):
self.load()
def set_frida_cmd(self, s):
self.frida_cmd = s
self.store()
def set_template(self, s):
self.template = s
self.store()
def reset(self):
self.__init__()
def store(self):
try:
data = {"frida_cmd": self.frida_cmd, "template": self.template}
open("IDAFrida.json", "w").write(json.dumps(data))
except Exception as e:
print(e)
def load(self):
try:
data = json.loads(open("IDAFrida.json", "r").read())
self.frida_cmd = data["frida_cmd"]
self.template = data["template"]
except Exception as e:
print(e)
global_config = Configuration()
# 修改配置UI 界面类
class ConfigurationUI(QDialog):
def __init__(self, conf: Configuration) -> None:
super(ConfigurationUI, self).__init__()
self.conf = conf
self.edit_template = QTextEdit()
self.edit_template.setPlainText(self.conf.template)
layout = QHBoxLayout()
layout.addWidget(self.edit_template)
self.setLayout(layout)
def closeEvent(self, a0) -> None:
self.conf.set_template(self.edit_template.toPlainText())
self.conf.store()
return super().closeEvent(a0)
# 脚本生成类
class ScriptGenerator:
def __init__(self, configuration: Configuration) -> None:
self.conf = configuration
self.imagebase = idaapi.get_imagebase()
@staticmethod
def get_idb_filename():
return os.path.basename(idaapi.get_input_file_path())
@staticmethod
def get_idb_path():
return os.path.dirname(idaapi.get_input_file_path())
# 根据地址获取函数的名字
def get_function_name(self,
ea): # https://hex-rays.com/products/ida/support/ida74_idapython_no_bc695_porting_guide.shtml
"""
Get the real function name
"""
# Try to demangle
function_name = idc.demangle_name(idc.get_func_name(ea), idc.get_inf_attr(idc.INF_SHORT_DN))
# if function_name:
# function_name = function_name.split("(")[0]
# Function name is not mangled
if not function_name:
function_name = idc.get_func_name(ea)
if not function_name:
function_name = idc.get_name(ea, ida_name.GN_VISIBLE)
# If we still have no function name, make one up. Format is - 'UNKN_FNC_4120000'
if not function_name:
function_name = "UNKN_FNC_%s" % hex(ea)
return function_name
#替换模板中某些字符串
def generate_stub(self, repdata: dict):
s = self.conf.template
for key, v in repdata.items():
s = s.replace("[%s]" % key, v)
return s
# 根据地址列表来生成模板
def generate_for_funcs(self, func_addr_list) -> str:
stubs = []
for func_addr in func_addr_list:
dec_func = idaapi.decompile(func_addr)
repdata = {
"filename": self.get_idb_filename(),
"funcname": self.get_function_name(func_addr),
"offset": hex(func_addr - self.imagebase),
"nargs": hex(dec_func.type.get_nargs())
}
stubs.append(self.generate_stub(repdata))
return "\n".join(stubs)
# 把生成frida脚本 保存到文件 并且置剪辑版
def generate_for_funcs_to_file(self, func_addr_list, filename) -> bool:
data = self.generate_for_funcs(func_addr_list)
try:
open(filename, "w").write(data)
print("The generated Frida script has been exported to the file: ", filename)
except Exception as e:
print(e)
return False
try:
QApplication.clipboard().setText(data)
print("The generated Frida script has been copied to the clipboard!")
except Exception as e:
print(e)
return False
return True
class Frida:
def __init__(self, conf: Configuration) -> None:
self.conf = conf
# 菜单动作类 该方法首先判断当前窗口是否是函数列表、伪代码或反汇编窗口（通过检查 ctx.form_type 属性），如果是，则将当前菜单项关联到右键弹出菜单，并返回 AST_ENABLE_FOR_WIDGET；否则返回 AST_DISABLE_FOR_WIDGET。 如果菜单项与右键弹出菜单关联成功，用户就可以在相应的窗口右键单击并选择该菜单项来触发菜单操作。在 activate 方法中可以实现具体的菜单操作逻辑。
class IDAFridaMenuAction(Action):
TopDescription = "IDAFrida"
def __init__(self):
super(IDAFridaMenuAction, self).__init__()
def activate(self, ctx) -> None:
raise NotImplemented
def update(self, ctx) -> None:
if ctx.form_type == idaapi.BWN_FUNCS or ctx.form_type==idaapi.BWN_PSEUDOCODE or ctx.form_type==idaapi.BWN_DISASM:
idaapi.attach_action_to_popup(ctx.widget, None, self.name, self.TopDescription + "/")
return idaapi.AST_ENABLE_FOR_WIDGET
return idaapi.AST_DISABLE_FOR_WIDGET
# 继承菜单动作类
class GenerateFridaHookScript(IDAFridaMenuAction):
description = "Generate Frida Script"
def __init__(self):
super(GenerateFridaHookScript, self).__init__()
#在activate方法中，使用ScriptGenerator类生成Frida脚本，并将其写入到文件中。如果当前活动窗口类型是函数窗口（BWN_FUNCS），则选择被选中的函数，否则只选择当前屏幕所在函数作为目标。最后调用gen.generate_for_funcs_to_file方法生成脚本并写入到指定的文件中
def activate(self, ctx):
gen = ScriptGenerator(global_config)
idb_path = os.path.dirname(idaapi.get_input_file_path())
out_file = os.path.join(idb_path, "IDAhook.js")
if ctx.form_type==idaapi.BWN_FUNCS:
selected = [idaapi.getn_func(idx).start_ea for idx in ctx.chooser_selection]
#from "idaapi.getn_func(idx - 1)" to "idaapi.getn_func(idx)"
else:
selected=[idaapi.get_func(idaapi.get_screen_ea()).start_ea]
gen.generate_for_funcs_to_file(selected, out_file)
class ViewFridaTemplate(IDAFridaMenuAction):
description = "View Frida Template"
def __init__(self):
super(ViewFridaTemplate, self).__init__()
def activate(self, ctx):
ui = ConfigurationUI(global_config)
ui.show()
ui.exec_()
class RunGeneratedScript(IDAFridaMenuAction):
description = "Run Generated Script"
def __init__(self):
super(RunGeneratedScript, self).__init__()
def activate(self, ctx):
print("template")
# 设置执行命令
class SetFridaRunCommand(IDAFridaMenuAction):
description = "Set Frida Command"
def __init__(self):
super(SetFridaRunCommand, self).__init__()
def activate(self, ctx):
print("template")
action_manager.register(GenerateFridaHookScript())
# action_manager.register(RunGeneratedScript())
action_manager.register(ViewFridaTemplate())
# action_manager.register(SetFridaRunCommand())
总的来说，这个脚本实现了一个较为完整的 IDA Pro 和 Frida 集成工具，并提供了一些 UI 功能和便捷的函数接口，使得逆向工程师能够更加高效地进行动态调试和分析。
MyFridaPlugin
通过上面两个例子，我们已经学习了frida模板的生成 以及如何和ida的ui交互 这样我们就可以自己写个插件 整合上面的代码 并且可以添加自己想要的功能
源码: https://github.com/AnxiangLemon/MyIdaFrida
发表于 2023-3-16 13:36
非常实用的教程，感谢分享
