Hook Android C代码(Cydia Substrate)

PJ头狼

之前对于Cydia Substrate这个框架的使用及如何hook到Android的Java层，是在学习了鬼哥的Hook Android Java教程掌握的：http://www.52pojie.cn/thread-288128-1-1.html

这几天自己开始深入来学习Cydia Substrate这个框架在Hook Android C上的使用，但一开始对Android native的开发不怎么了解，所以直接通过学习这方面的博文容易碰壁，碰到的问题没有相应的思路来很好解决、实现。便先学习了Android native开发方面的知识，这里给大家推荐一篇Android native的学习博文，讲的很详细：

http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835

下边是我学习Hook Android C的知识总结，希望可以给学习这方面的初学者有些帮助，也希望大牛们可以多多指点。

参考学习的英文博文https://koz.io/android-substrate-c-hooking/

创建一个目标apk

编写目标项目，用于本次实操过程的hook对象

1.创建项目

android create project--target android-23 --path targetapp --package com.example.targetapp --activityMainactivity

//执行命令，在当前目录下创建Android项目

我这次是在Ubuntu12.04上以命令行的方式完成Android项目的构建的，也可以使用Eclipse或Android Studio来完成

2.编写C程序在项目下创建jni目录，并新建targetlib.c文件，其代码如下：

其中doThings()方法将对应Java层中的声明的native daThings(),而arc4random()是系统上的仿生标准库(bionic standardlibrary)，生成随机数

3.编写Android.mk

用于编译生成targetlib库文件

4.Java层编写

5.编译、调试运行、安装程序
在jni目录下，执行ndk-build进行库文件的编译

然后在项目目录下，执行ant debug进行项目的调试运行，生成apkadb install ./bin/Mainactivity-debug.apk  //安装apk程序打印结果如下：

6.查看库文件中的exported symbols
nm-aDC --defined-only libs/armeabi-v7a/libtargetLib.so //显示库文件所暴露的符号

忽略其中_的符号，该库文件暴露了下边两个方法
00000e95 TJava_com_example_targetapp_Mainactivity_doThings
00000e6d T getAge
这些暴露出来的方法将可以直接被其他程序或库文件
调用nm -aDCulibs/armeabi-v7a/libtargetLib.so  //显示库文件中未定义的请求符号

这样可以查看库文件所调用其他库的符号，可以看到库文件调用了arc4random()
创建Substrate模块

编写Substrate扩展模块来hook上边库文件中的arc4random()方法，修改其返回值，使其返回固定值

1.创建项目android create project--target android-23 --name Hooknative --package com.example.hooknative --pathHooknative --activity Mainactivity//创建hook项目

2.修改AndroidManifest.xml声明权限：cydia.permission.SUBSTRATE，设置android:installLocation和android:hasCode

3.编写C++程序在项目目录下，创建jni目录并新建***.cy.cpp文件，以最后编译生成.cy.so文件才能被Substrate框架所链接到。代码如下：

通过MSConfig()方法来配置过滤对象，这里是可执行文件，参数2应为文件的绝对路径，再调用MSHookFunction()方法来hook其中的arc4random()方法

4.编译、调试运行、安装模块在jni目录下，执行ndk-build进行库文件的编译然后在项目目录下，执行ant debug进行项目的调试运行，生成apkadb install./bin/Hooknative-debug.apk  //安装apk然后通过Substrate链接模块，重启系统，或执行下边命令重启zygoteadb shell setprop ctl.restartzygote修改后，打印结果如下：

hook库文件内部暴露方法
编写Substrate模块来hook库文件中暴露的内部方法，进行修改返回值操作可在上边C++源文件中添加下边代码，进行hook操作

这里我们使用lookup_symbol()这个定义的方法来查找getAge()方法在库文件libtargetLib.so在的地址，需要注意的是我们的Substrate模块将会在作为所有进程初始化的孵化器zygote中第一个被加载，这时候库文件libtargetLib.so还没被加载到进程空间，直接查找其暴露的方法是行不通的。这里通过dlopen()方法人为的打开和加载在zygote的内存中的ELF二进制文件，并通过dlsym()方法来找到库文件中的暴露方法。同时Substrate也提供MSGetImageByName()和MSFindSymbol()来实现相同的功能。hook结果输出如下：

hook内部non-exported方法
1.将内部方法getAge()设置为non-exported
在C++程序中将getAge()设置为static，则方法就不会暴露出来给其他程序直接调用通过nm -aDC --defined-onlylibs/armeabi-v7a/libtargetLib.so将不会打印出：00000e6d T getAge当然由于doThings()方法要被Java层调用，所以仍是暴露的。由于getAge()设置为static，所以上边的模块将不再hook到该方法，结果输出如下：

2.静态分析定位non-exported方法
使用IDA pro工具打开libtargetLib.so库文件，可以定位到其中getAge()方法对应的汇编程序如下：

其中的sub_E48就是对于getAge()，由图可得出sub_E48对应的地址为0xE48，但这不是方法getAge()在库文件中的地址，而是基于库文件基地址的偏移量，所以应先找出库文件的基地址，然后加上方法的偏移量便可确定方法的地址。

3.获取库文件的基地址
通过将库文件加载到zygote的内存空间，然后通过/proc/self/maps来读取其基地址

4.hooknon-exported方法

其中之所以在基地址上加上0xE48+1，是因为这里在运行在thumb体系下，+1使地址为奇数对应thumb

5.hook结果如下：

好啦，分享了，技术才能价值。

PJ头狼

alu 发表于 2016-11-6 21:34
请问我怎么缺少substrate.h。。还有so ndk12

是缺少了头文件和库文件，这博文有说怎么添加（http://blog.csdn.net/hu3167343/article/details/50792153），我的是下载相关包后，在build path添加这些文件，所以你没添加就报错了。

藿香正气

PJ头狼 发表于 2017-2-17 09:36
可以的，doTings这个native方法跟getAge方法一样是暴露出来的

谢谢楼主，这几天自己试了试，感觉 so地址+偏移量的方式是不是有些暴力，小弟水平比较菜，看到有前辈发的帖 通过遍历got表 是不是更稳定一点

PJ头狼

这次图片显示了，不过却有点错位，大家自己勉强对照一下

KaQqi

我对于安卓逆向一窍不通。唉

KaQqi

PJ头狼 发表于 2016-9-25 10:59
这次图片显示了，不过却有点错位，大家自己勉强对照一下

怎么错位了？没错位呀

PJ头狼

图片顺序没错，图片跟文字有些左右偏移了

segasonyn64

好高端。。。膜拜

xzq978332153

看不懂哟

毒瘤

有心学Java，无奈英语0基础！

不要二分法

前排沙发 强力围观！！！

Hmily

PJ头狼 发表于 2016-9-25 10:59
这次图片显示了，不过却有点错位，大家自己勉强对照一下

赞一个，帖子我编辑了下，把文章和图片做了换行，这下看起来好多了。