Frida Java Hook示例分析

這篇文章主要講解了“Frida Java Hook示例分析”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Frida Java Hook示例分析”吧！

1.1 Java層攔截內(nèi)部類函數(shù)

HOOK在Android逆向中，我們也會經(jīng)常遇到在Java層的內(nèi)部類。Java內(nèi)部類函數(shù)，使得我們更難以分析代碼。我們在這章節(jié)中對內(nèi)部類進行一個基本了解和使用FRIDA對內(nèi)部類進行鉤子攔截處理。什么是內(nèi)部類？所謂內(nèi)部類就是在一個類內(nèi)部進行其他類結(jié)構(gòu)的嵌套操作，它的優(yōu)點是內(nèi)部類與外部類可以方便的訪問彼此的私有域（包括私有方法、私有屬性），所以Android中有很多的地方都會使用到內(nèi)部類，我們來見一個例子也是最直觀的，如下圖4-17。<br>

圖4-17 User類中的clz類<br>在圖4-17中看到User類中嵌套了一個clz，這樣的操作也是屢見不鮮了。在frida中，我們可以使用$符號對起進行處理。首先打開jadxgui軟件對代碼進行反編譯，反編譯之后進入User類,下方會有一個smali的按鈕，點擊smali則會進入smali代碼，進入smali代碼直接按ctrl+f局部搜索字符串clz，因為clz是內(nèi)部類的名稱，那么就會搜到Lcom/roysue/roysueapplication/User\$clz;，我們將翻譯成java代碼就是：com.roysue.roysueapplication.User\$clz，去掉第一個字符串的L和/以及;就構(gòu)成了內(nèi)部類的具體類名了，見下圖4-18。<br><br>圖4-18 smali代碼<br>經(jīng)過上面的分析我們已經(jīng)得知最重要的部分類的路徑：com.roysue.roysueapplication.User\$clz，現(xiàn)在來對內(nèi)部類進行HOOK，現(xiàn)在開始編寫js腳本。

1.1.1 攔截內(nèi)部類函數(shù)代碼示例

function hook_overload_3() {
    if(Java.available) {
        Java.perform(function () {
            console.log("start hook");
            //注意此處類的路徑填寫更改所分析的路徑
            var clz = Java.use('com.roysue.roysueapplication.User$clz');
            if(clz != undefined) {
                //這邊也是像正常的函數(shù)來hook即可
                clz.toString.implementation = function (){
                    console.log("成功hook clz類");
                    return this.toString();
                }
            } else {
                console.log("clz: undefined");
            }
            console.log("start end");
        });
    }
}

執(zhí)行腳本之后，我們可以看到控制也已經(jīng)成功附加并且打印了成功hook clz類，這樣我們也能夠?qū)?code>Java層的內(nèi)部類進行處理了。

[Google Pixel::com.roysue.roysueapplication]-> 成功hook clz類
成功hook clz類

1.2 Java層枚舉所有的類并定位類

在前面我們學會了如何在java層的各種函數(shù)的HOOK操作了，現(xiàn)在開始學習枚舉所有的類并定位類的騷套路了~，學習之前我們要了解API中的enumerateLoadedClasses方法，它是屬于Java對象中的一個方法。能夠枚舉現(xiàn)在加載的所有類，enumerateLoadedClasses存在2個回調(diào)函數(shù)，分別是onMatch：function(ClassName)：為每個加載的具有className的類調(diào)用，每個ClassName返回來的都是一個類名；和onComplete：function()：在枚舉所有類枚舉完之后回調(diào)一次。

1.2.1 枚舉所有的類并定位類代碼示例

setTimeout(function (){
  Java.perform(function (){
    console.log("n[*] enumerating classes...");
    //Java對象的API enumerateLoadedClasses
    Java.enumerateLoadedClasses({
      //該回調(diào)函數(shù)中的_className參數(shù)就是類的名稱，每次回調(diào)時都會返回一個類的名稱
      onMatch: function(_className){
        //在這里將其輸出
        console.log("[*] found instance of '"+_className+"'");

        //如果只需要打印出com.roysue包下所有類把這段注釋即可，想打印其他的替換掉indexOf中參數(shù)即可定位到~
        //if(_className.toString().indexOf("com.roysue")!=-1)
        //{
        //    console.log("[*] found instance of '"+_className+"'");
        //}
      },
      onComplete: function(){
        //會在枚舉類結(jié)束之后回調(diào)一次此函數(shù)
        console.log("[*] class enuemration complete");
      }
    });
  });
});

當我們執(zhí)行該腳本時，注入目標進程之后會開始調(diào)用onMatch函數(shù)，每次調(diào)用都會打印一次類的名稱，當onMatch函數(shù)回調(diào)完成之后會調(diào)用一次onComplete函數(shù)，最后會打印出class enuemration complete，見下圖。<br><br>圖4-19 枚舉所有類

1.3 Java層枚舉類的所有方法并定位方法

上文已經(jīng)將類以及實例枚舉出來，接下來我們來枚舉所有方法，打印指定類或者所有的類的內(nèi)部方法名稱，主要核心功能是通過類的反射方法中的getDeclaredMethods(),該api屬于JAVAJDK中自帶的API，屬于java.lang.Class包中定義的函數(shù)。該方法獲取到類或接口聲明的所有方法，包括公共、保護、默認（包）訪問和私有方法，但不包括繼承的方法。當然也包括它所實現(xiàn)接口的方法。在Java中它是這樣定義的：public Method[] getDeclaredMethods()；其返回值是一個Method數(shù)組，Method實際上就是一個方法名稱字符串，當然也是一個對象數(shù)組，然后我們將它打印出來。

1.3.1 枚舉類的所有方法并定位方法代碼示例

function enumMethods(targetClass)
{
    var hook = Java.use(targetClass);
    var ownMethods = hook.class.getDeclaredMethods();
    hook.$dispose;
    return ownMethods;
}

function hook_overload_5() {
    if(Java.available) {
        Java.perform(function () {
           var a = enumMethods("com.roysue.roysueapplication.User$clz")
           a.forEach(function(s) {
                console.log(s);
           });
        });
    }
}

我們先定義了一個enumMethods方法，其參數(shù)targetClass是類的路徑名稱，用于Java.use獲取類對象本身，獲取類對象之后再通過其.class.getDeclaredMethods()方法獲取目標類的所有方法名稱數(shù)組，當調(diào)用完了getDeclaredMethods()方法之后再調(diào)用$dispose方法釋放目標類對象，返回目標類所有的方法名稱、返回類型以及函數(shù)的權(quán)限，這是實現(xiàn)獲取方法名稱的核心方法，下面一個方法主要用于注入到目標進程中去執(zhí)行邏輯代碼，在hook_overload_5方法中先是使用了Java.perform方法，再在內(nèi)部調(diào)用enumMethods方法獲取目標類的所有方法名稱、返回類型以及函數(shù)的權(quán)限，返回的是一個Method數(shù)組，通過forEach迭代器循環(huán)輸出數(shù)組中的每一個值，因為其本身實際就是一個字符串所以直接輸出就可以得到方法名稱，腳本執(zhí)行效果如下圖4-20。<br><br>圖4-20 腳本執(zhí)行后效果在圖4-17中clz只有一個toString方法，我們填入?yún)?shù)為com.roysue.roysueapplication.User$clz，就能夠定位到該類中所有的方法。

1.4 Java層攔截方法的所有方法重載

我們學會了枚舉所有的類以及類的有方法之后，那我們還想知道如何獲取所有的方法重載函數(shù)，畢竟在Android反編譯的源碼中方法重載不在少數(shù)，對此，一次性hook所有的方法重載是非常有必要的學習。我們已經(jīng)知道在hook重載方法時需要寫overload('x')，也就是說我們需要構(gòu)造一個重載的數(shù)組，并把每一個重載都打印出來。

1.4.1 攔截方法的所有方法重載代碼示例

function hook_overload_8() {
    if(Java.available) {
        Java.perform(function () {
            console.log("start hook");
            var targetMethod = 'add';
            var targetClass = 'com.roysue.roysueapplication.Ordinary_Class';
            var targetClassMethod = targetClass + '.' + targetMethod;
            //目標類
            var hook = Java.use(targetClass);
            //重載次數(shù)
            var overloadCount = hook[targetMethod].overloads.length;
            //打印日志：追蹤的方法有多少個重載
            console.log("Tracing " + targetClassMethod + " [" + overloadCount + " overload(s)]");
            //每個重載都進入一次
            for (var i = 0; i < overloadCount; i++) {
                    //hook每一個重載
                    hook[targetMethod].overloads[i].implementation = function() {
                        console.warn("n*** entered " + targetClassMethod);
                        //可以打印每個重載的調(diào)用棧，對調(diào)試有巨大的幫助，當然，信息也很多，盡量不要打印，除非分析陷入僵局
                        Java.perform(function() {
                            var bt = Java.use("android.util.Log").getStackTraceString(Java.use("java.lang.Exception").$new());
                                console.log("nBacktrace:n" + bt);
                        });   
                        // 打印參數(shù)
                        if (arguments.length) console.log();
                        for (var j = 0; j < arguments.length; j++) {
                            console.log("arg[" + j + "]: " + arguments[j]);
                        }
                        //打印返回值
                        var retval = this[targetMethod].apply(this, arguments); // rare crash (Frida bug?)
                        console.log("nretval: " + retval);
                        console.warn("n*** exiting " + targetClassMethod);
                        return retval;
                    }
                }
            console.log("hook end");
        });
    }
}

1.4.2 攔截方法的所有方法重載代碼示例詳解

上面這段代碼可以打印出com.roysue.roysueapplication.Ordinary_Class類中add方法重載的個數(shù)以及hook該類中所有的方法重載函數(shù)，現(xiàn)在來剖析上面的代碼為什么可以對一個類中的所有的方法重載HOOK掛上鉤子。首先我們定義了三個變量分別是targetMethod、targetClass、targetClassMethod，這三個變量主要于定義方法的名稱、類名、以及類名+方法名的賦值，首先使用了Java.use獲取了目標類對象，再獲取重載的次數(shù)。這里詳細說一下如何獲取的：var method_overload = cls[<func_name>].overloads[index];這句代碼可以看出通過cls索引func_name到類中的方法，而后面寫到overloads[index]是指方法重載的第index個函數(shù)，大致意思就是返回了一個method對象的第index位置的函數(shù)。而在代碼中寫道：var overloadCount = hook[targetMethod].overloads.length;，采取的方法是先獲取類中某個函數(shù)所有的方法重載個數(shù)。繼續(xù)往下走，開始循環(huán)方法重載的函數(shù)，剛剛開始循環(huán)時hook[targetMethod].overloads[i].implementation這句對每一個重載的函數(shù)進行HOOK。這里也說一下Arguments:Arguments是js中的一個對象，js內(nèi)的每個函數(shù)都會內(nèi)置一個Arguments對象實例arguments，它引用著方法實參，調(diào)用其實例對象可以通過arguments[]下標的來引用實際元素，arguments.length為函數(shù)實參個數(shù),arguments.callee引用函數(shù)自身。這就是為什么在該段代碼中并看不到arguments的定義卻能夠直接調(diào)用的原因，因為它是內(nèi)置的一個對象。好了，講完了arguments咱們接著說，打印參數(shù)通過arguments.length來循環(huán)以及arguments[j]來獲取實際參數(shù)的元素。那現(xiàn)在來看apply，apply在js中是怎么樣的存在，apply的含義是：應用某一對象的一個方法，用另一個對象替換當前對象，this[targetMethod].apply(this, arguments);這句代碼簡言之就是執(zhí)行了當前的overload方法。執(zhí)行完當前的overload方法并且打印以及返回給真實調(diào)用的函數(shù)，這樣不會使程序錯誤。那么最終執(zhí)行效果見下圖4-21：<br><br>圖4-21 終端顯示<br>可以看到成功打印了add函數(shù)的方法重載的數(shù)量以及hook打印出來的參數(shù)值、返回值！

1.5 Java層攔截類的所有方法

學會了如何HOOK所有方法重載函數(shù)后，我們可以把之前學習的整合到一起，來hook指定類中的所有方法，也包括方法重載的函數(shù)。下面js中核心代碼是利用重載函數(shù)的特點來HOOK全部的方法，普通的方法也是一個特殊方法重載，只是它只是一個方法而已，直接把它當作方法重載來HOOK就好了，打個比方正方形是特殊的長方形，而長方形是不是特殊的正方形。這個正方形是普通函數(shù)，而長方形是重載方法這樣大家應該很好理解了~在上一章節(jié)中已經(jīng)知道了如何hook方法重載，只是方法名稱和類名是寫死的，只需要把成員的targetClass、targetMethod定義方法中的參數(shù)即可,在該例子中拿到指定類所有的所有方法名稱，更加靈活使用了，代碼如下。

1.5.1 攔截類的所有方法代碼示例

function traceClass(targetClass)
{
    //Java.use是新建一個對象哈，大家還記得么？
    var hook = Java.use(targetClass);
    //利用反射的方式，拿到當前類的所有方法
    var methods = hook.class.getDeclaredMethods();
    //建完對象之后記得將對象釋放掉哈
    hook.$dispose;
    //將方法名保存到數(shù)組中
    var parsedMethods = [];
    methods.forEach(function(method) {
        //通過getName()方法獲取函數(shù)名稱
        parsedMethods.push(method.getName());
    });
    //去掉一些重復的值
    var targets = uniqBy(parsedMethods, JSON.stringify);
    //對數(shù)組中所有的方法進行hook
    targets.forEach(function(targetMethod) {
        traceMethod(targetClass + "." + targetMethod);
    });
}
function hook_overload_9() {
    if(Java.available) {
        Java.perform(function () {
            console.log("start hook");
            traceClass("com.roysue.roysueapplication.Ordinary_Class");
            console.log("hook end");
        });
    }
}
s1etImmediate(hook_overload_9);

執(zhí)行腳本效果可以看到，hook到了com.roysue.roysueapplication.Ordinary_Class類中所有的函數(shù)，在執(zhí)行其被hook攔截的方法時候，也打印出了每個方法相應的的參數(shù)以及返回值，見下圖4-22。<br><br>圖4-22 終端運行顯示效果

1.6 Java層攔截類的所有子類

這里的核心功能也用到了上一小章節(jié)中定義的traceClass函數(shù)，該函數(shù)只需要傳入一個class路徑即可對class中的函數(shù)完成注入hook。那么在本小章節(jié)來hook掉所有類的子類，使我們的腳本更加的靈活方便。通過之前的學習我們已經(jīng)知道enumerateLoadedClasses這個api可以枚舉所有的類，用它來獲取所有的類然后再調(diào)用traceClass函數(shù)就可以對所有類的子進行全面的hook。但是一般不會hook所有的函數(shù)，因為AndroidAPI函數(shù)實在太多了，在這里我們需要匹配自己需要hook的類即可，代碼如下。

//枚舉所有已經(jīng)加載的類
Java.enumerateLoadedClasses({
    onMatch: function(aClass) {
        //迭代和判斷
        if (aClass.match(pattern)) {
            //做一些更多的判斷，適配更多的pattern
            var className = aClass.match(/[L]?(.*);?/)[1].replace(///g, ".");
            //進入到traceClass里去
            traceClass(className);
        }
    },
    onComplete: function() {}
});

1.7 RPC遠程調(diào)用Java層函數(shù)

在FRIDA中，不但提供很完善的HOOK機制，并且還提供rpc接口?？梢詫С瞿骋粋€指定的函數(shù)，實現(xiàn)在python層對其隨意的調(diào)用，而且是隨時隨地想調(diào)用就調(diào)用，極其方便，因為是在供給外部的python，這使得rpc提供的接口可以與python完成一些很奇妙的操作，這些導出的函數(shù)可以是任意的java內(nèi)部的類的方法，調(diào)用我們自己想要的對象和特定的方法。那我們開始動手吧，現(xiàn)在我們來通過RPC的導出功能將圖4-9中的add方法供給外部調(diào)用，開始編寫rpc_demo.py文件，這次是python文件了哦~不是js文件了

1.7.1 rpc導出Java層函數(shù)代碼示例

import codecs
import frida
from time import sleep

# 附加進程名稱為：com.roysue.roysueapplication
session = frida.get_remote_device().attach('com.roysue.roysueapplication')

# 這是需要執(zhí)行的js腳本，rpc需要在js中定義
source = """
    //定義RPC
    rpc.exports = {
        //這里定義了一個給外部調(diào)用的方法：sms
        sms: function () {
            var result = "";
            //嵌入HOOK代碼
            Java.perform(function () {
                //拿到class類
                var Ordinary_Class = Java.use("com.roysue.roysueapplication.Ordinary_Class");
                //最終rpc的sms方法會返回add(1,3)的結(jié)果！
                result = Ordinary_Class.add(1,3);
             });
            return result;
        },
    };
"""

# 創(chuàng)建js腳本
script = session.create_script(source)
script.load()

# 這里可以直接調(diào)用java中的函數(shù)
rpc = script.exports
# 在這里也就是python下直接通過rpc調(diào)用sms()方法
print(rpc.sms())
sleep(1)

session.detach()

當我們執(zhí)行python rpc_demo.py時先會創(chuàng)建腳本并且注入到目標進程，在上面的source實際上就是js邏輯代碼了。在js代碼內(nèi)我們定義了rpc可以給python調(diào)用的sms函數(shù)，而sms函數(shù)內(nèi)部嵌套調(diào)用Java.perform再對需要拿到的函數(shù)的類進行主動調(diào)用，把最終的結(jié)果返回作為sms的返回值，當我們在python層時候可以任意調(diào)用sms中的原型add方法~

1.8 綜合案例一：在安卓8.1上dump藍牙接口和實例

一個比較好的綜合案例 ：dump藍牙信息的“加強版”——BlueCrawl。

VERSION="1.0.0"
setTimeout(function(){
    Java.perform(function(){
        Java.enumerateLoadedClasses({
                onMatch: function(instance){
                    if (instance.split(".")[1] == "bluetooth"){
                        console.log("[->]t"+lightBlueCursor()+instance+closeCursor());
                    }
                },
                onComplete: function() {}
            });

        Java.choose("android.bluetooth.BluetoothGattServer",{
                onMatch: function (instance){
                    ...
                onComplete: function() { console.log("[*] -----");}
            });

        Java.choose("android.bluetooth.BluetoothGattService",{
                onMatch: function (instance){
                    ...
                onComplete: function() { console.log("[*] -----");}
            });

         Java.choose("android.bluetooth.BluetoothSocket",{
                onMatch: function (instance){
                    ...
                onComplete: function() { console.log("[*] -----");}
            });

          Java.choose("android.bluetooth.BluetoothServerSocket",{
                onMatch: function (instance){
                    ...
                onComplete: function() { console.log("[*] -----");}
            });

          Java.choose("android.bluetooth.BluetoothDevice",{
                onMatch: function (instance){
                    ...
                onComplete: function() { console.log("[*] -----");}
            });
    });
},0);

該腳本首先枚舉了很多藍牙相關(guān)的類，然后choose了很多類，包括藍牙接口信息以及藍牙服務接口對象等，還加載了內(nèi)存中已經(jīng)分配好的藍牙設備對象，也就是上文我們已經(jīng)演示的信息。我們可以用這個腳本來“查看”App加載了哪些藍牙的接口，App是否正在查找藍牙設備、或者是否竊取藍牙設備信息等。在電腦上運行命令：$ frida -U -l bluecrawl-1.0.0.js com.android.bluetooth執(zhí)行該腳本時會詳細打印所有藍牙接口信息以及服務接口對象~~

1.9 綜合案例二：動靜態(tài)結(jié)合逆向WhatsApp

我們來試下它的幾個主要的功能，首先是本地庫的導出函數(shù)。

setTimeout(function() {
    Java.perform(function() {
        trace("exports:*!open*");
        //trace("exports:*!write*");
        //trace("exports:*!malloc*");
        //trace("exports:*!free*");
    });
}, 0);

我們hook的是open()函數(shù)，跑起來看下效果：<br>

$ frida -U -f com.whatsapp -l raptor_frida_android_trace_fixed.js --no-pause

如圖所示*!open*根據(jù)正則匹配到了openlog、open64等導出函數(shù)，并hook了所有這些函數(shù)，打印出了其參數(shù)以及返回值。接下來想要看哪個部分，只要扔到jadx里，靜態(tài)“分析”一番，自己隨便翻翻，或者根據(jù)字符串搜一搜。比如說我們想要看上圖中的com.whatsapp.app.protocol包里的內(nèi)容，就可以設置trace("com.whatsapp.app.protocol")。可以看到包內(nèi)的函數(shù)、方法、包括重載、參數(shù)以及返回值全都打印了出來。這就是frida腳本的魅力。當然，腳本終歸只是一個工具，你對Java、安卓App的理解，和你的創(chuàng)意才是至關(guān)重要的。接下來可以搭配Xposed module看看別人都給whatsapp做了哪些模塊，hook的哪些函數(shù)，實現(xiàn)了哪些功能，學習自己寫一寫。

感謝各位的閱讀，以上就是“Frida Java Hook示例分析”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對Frida Java Hook示例分析這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！