逆向修改内核，绕过TracerPID反调试

527900417

前言

上次DDCTF结束后，和BinCrack师傅交流，他提到用了自己编译的安卓内核，直接修改源码更改了TracerPID，之后在国赛也遇到了对status的检测，虽然可以修改内存绕过(ref 4)，但是还是想试一试把内核patch掉。查阅了很多资料后，大概有三种方法：
1.修改源码，重新编译内核 (ref 2)
2.逆向修改内核文件，patch二进制文件
3.hook fopen 函数，检测/proc/pid/status调用 (ref 3)
比较了几种方法的工作量和自己的基础知识（并没有），选择了第二种方法，以看雪的一篇文章最为典型，但由于机型和版本的区别，遇到了几个坑，找到了一个较为通用的方法。
以下工作基于samsung note3 9008，armeabi-v7a2，第三方官改rom，5.0，twrp rec
原文同时保存在blog

准备工作

boot.img提取

首先确保有root权限
先找到目录

将boot导出为boot.img      

dd if=/dev/block/mmcblk0p14 of=/data/local/boot.img
adb pull /data/local/boot.img boot.img

准备bootimg-tools工具

bootimg-tools工具是一款基于mkbootimg开发的boot.img 解包重打包C语言工具，github地址：https://github.com/pbatard/bootimg-tools
git clone https://github.com/pbatard/bootimg-tools.git
下载后进入bootimg-tools目录，执行make 命令编译该项目，在 makebootimg目录下生成了相应的二进制执行文件。

解开boot.img

注：使用其他工具一直提取失败，最后回头来看其实并不重要，如果熟悉boot.img格式的话，手动提取也可以。但是三星的这个文件，试了很多工具，也只有上面提到的这个工具能提取出来，但打包有些问题，后面有相应的解决方法。

提取原始zImage

将kernel文件复制为文件名为zImage.gz的文件，并使用010editor查找十六进制1f 8b 08 00，找到后把前面的数据全删掉，使文件变成标准的gzip压缩文件，这样子就可以使用gunzip解压了。
命令：gunzip zImage.gz
生成文件就是祼二进制文件zImage。

内核修改

zImage文件可以直接使用IDA(推荐6.8，7.0的话需要自己尝试定位函数)去打开，但需要设置参数。

在上图，设置处理器类型为ARM Little-endian，点ok后，弹下图

在ROM start address和Loading address填0xc0008000，点ok，没有函数名，不方便定位代码。

先回到root下的adb shell，输入命令：
echo 0 > /proc/sys/kernel/kptr_restrict
关闭符号屏蔽
再输入以下命令查看这两函数的地址

echo 0 > /proc/sys/kernel/kptr_restrict
cat /proc/kallsyms |grep proc_pid_status
cat /proc/kallsyms |grep __task_pid_nr_ns

回到IDA，按g跳转到c0964058（__task_pid_nr_ns）地址处，在光标放在在该函数处：

然后按x，弹出引用搜索框，找到sub_c0888ac0（这里由于解析程度不同，显示和我的会不一样，但是重点在于sub_c0888ac0），双击进入。

如果IDA没有分析出该函数，就进行以下操作：按shift+f12，搜索TracerPid，找到以下项

双击

我这里是没有解析出来引用函数的，如果有引用函数，跟进去就可以解析出来sub_c0888ac0了。
在这里，我们强制解析sub_c0888ac0函数，按g输入c0888ac0，如果ida没有识别为函数，按p强制解析。回到c0964058，按x寻找sub_c0888ac0。
跟进去：

根据其他文章的分析和我的实践，得到的修改方法是把MOVEQ R10, R0替换为MOV R10, #0，机器码为00 A0 A0 E3，指令的文件偏移为（C0889110-C0008000），及把下面第三行的BL sub_C0964058替换为MOV R0, #0，机器码为00 00 A0 E3，指令的文件偏移为（C0889120-C0008000）。根据偏移地址在文件里使用010修改或者使用keypatch插件直接修改。
内核文件修改成功。

另，在更改的过程中联想到直接修改TracerPid的格式字符串值，因为不太熟悉，感觉可能会导致占位符后移而报错，就没考虑这个思路，之后也发现确实可以这样做。原始格式化字符串内容为：\t%s\nTgid:\t%d\nPid:\t%d\nPPid:\t%d\nTracerPid:\t0\t\nUid:\t%d\t%d\t%d\t%d\nGid:\t%d\t%d\t%d\t%d\n
这里应该用到了C语言中的占位符%d，来进行值的填充，那么我们可以把TracerPid那一项的占位符%d，改成'0'，但是'%d'是两个字符，所以我们可以改成'00',或者'0\t'（十六进制30 09），或者'0\n'；只要保证修改后的字符串内容对齐就好。这样TracerPid这一项的值占位符就失效了，值永远都是0了。

打包boog.img

使用之前的解包时提供的打包方法，打包后刷入失败..
最后探索到的方法是直接修改原boot.img
使用gzip -n -f -9 zImage压缩修改后的内核裸文件，压缩后会比原来的小，必须比原来的文件小才可以。
得到zImage.gz，我们使用010分别打开zImage.gz和boot.img，搜索1F 8B 08 00。
按下insert键，将010改为overwrite，注意这里必须是覆盖，这样就不用考虑插入后大小的问题了，把zImage.gz的内容复制到boot.img的相应位置。

修改完成，使用twrp rec刷入镜像，选择刷入boot。重启。

调试查看

使用ida调试so文件，查看status文件。

更改后

更改成功。

变砖补救

但愿还是能够一次成功的，刷内核失败无限重启或者不能开机也比较正常。在尝试过程中失败了三次，只要之前备份了原始的boot.img，变砖之后重新进入rec，刷入原始的boot.img就好。
如果是使用odin刷入的话，需要将boot.img打包为tar文件才可以。

ref
1.逆向修改手机内核，绕过反调试
2.Android系统内核编译及刷机实战 （修改反调试标志位）
3.基于HOOK的Anti-debug调用点trace和Anti-anti
4.Android动态调试和ptrace反调试之读取进程status文件

作为一只菜鸟，搞了好久才将内核更改成功，斗胆与各位分享自己的经历，希望各位大神多指点。

原文同时保存在blog

mrnull

先说一下，这里的教程不适用用于大多数机子，我昨天搞了一晚上了，说几个需要注意的
首先是提取boot,有些机子是另一种格式叫什么mtd好像，提取和刷内核的话我还是推荐用第三方的rec的备份和恢复功能，这里需要关闭md5校验
然后是解压boot，mtk和高通好像都不一样，但是好像有通用的工具，所以这个不算一个坑
然后是解压内核，这里不一定是gzip压缩的，需要用binwalk看个究竟，比如我的三星a5就是用lz4压缩的，这是第一个坑，记好
然后调试，cpu有32和64，所以入口又不一样了
修改，修改我并不怎么会，所以说不出什么
压缩，这个真心是个谜，我昨天晚上解压不修改重新压缩回刷都能开不了机子，所以这个看运气吧
整个过程就是在看运气
最后就是最好别先改东西刷入，先试一下不改什么然后压缩再压缩回刷看看有没有问题，再继续下一步，这个真的有必要
连这个都不行的话，就看你自己了= =反正我是不行，似乎头文件的数据是验证来着，不然我不改什么回刷都能开不了机子

mrnull

然后我贴一下网上找的一段代码吧

[C] 纯文本查看 复制代码

static inline void task_state(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
				struct pid *pid, struct task_struct *p)
{
	struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(m);
	struct group_info *group_info;
	int g;
	struct fdtable *fdt = NULL;
	const struct cred *cred;
	pid_t ppid, tpid;
	rcu_read_lock();
	ppid = pid_alive(p) ?
		task_tgid_nr_ns(rcu_dereference(p->real_parent), ns) : 0;
	tpid = 0;
	if (pid_alive(p)) {
		struct task_struct *tracer = ptrace_parent(p);
		if (tracer)
			tpid = task_pid_nr_ns(tracer, ns);
	}
	cred = get_task_cred(p);
	seq_printf(m,
		"State:\t%s\n"
		"Tgid:\t%d\n"
		"Pid:\t%d\n"
		"PPid:\t%d\n"
		"TracerPid:\t%d\n"
		"Uid:\t%d\t%d\t%d\t%d\n"
		"Gid:\t%d\t%d\t%d\t%d\n",
		get_task_state(p),
		task_tgid_nr_ns(p, ns),
		pid_nr_ns(pid, ns),
		ppid, tpid,
		from_kuid_munged(user_ns, cred->uid),
		from_kuid_munged(user_ns, cred->euid),
		from_kuid_munged(user_ns, cred->suid),
		from_kuid_munged(user_ns, cred->fsuid),
		from_kgid_munged(user_ns, cred->gid),
		from_kgid_munged(user_ns, cred->egid),
		from_kgid_munged(user_ns, cred->sgid),
		from_kgid_munged(user_ns, cred->fsgid));
	task_lock(p);
	if (p->files)
		fdt = files_fdtable(p->files);
	seq_printf(m,
		"FDSize:\t%d\n"
		"Groups:\t",
		fdt ? fdt->max_fds : 0);
	rcu_read_unlock();
	group_info = cred->group_info;
	task_unlock(p);
	for (g = 0; g < group_info->ngroups; g++)
		seq_printf(m, "%d ",
			   from_kgid_munged(user_ns, GROUP_AT(group_info, g)));
	put_cred(cred);
	seq_putc(m, '\n');
}

Ericky

https://bbs.pediy.com/thread-207538.htm

527900417

Ericky 发表于 2018-5-2 16:23
https://bbs.pediy.com/thread-207538.htm

对，ref第一条便是您说的看雪的这篇文章。其中几个具体的交叉引用可能无法识别，有一些小改动。感谢。

牛奶君

boot.img中有两个1f 8b 08 00。(￣(工)￣)这可怎么办

527900417

牛奶君 发表于 2018-5-2 17:07
boot.img中有两个1f 8b 08 00。(￣(工)￣)这可怎么办

可以查一下bootimg.h的结构信息，开头是一个header，之后第一个出现的是kernel，一般情况下第一个1f 8b 08 00就是kernel的位置。

6767

锁死ptraceID的一个风险是，如果有应用ptrace ME去检测就会露馅。。。
不过到目前还没有遇到过这样检测的

神一样的小白

看不懂。感觉好牛逼

chenjingyes

感谢楼主分享  哈哈哈

刘留留

学习了，谢谢分享

sstm

看看，了解了解。