看了那么多逆向破解的文章,总得来点实战的了,正所谓实践出真知嘛。

拜读了姜维大神的「Android中Xposed框架篇—基于Xposed的一款脱壳神器ZjDroid工具原理解析」,准备来个应用动手试试了,想起我自己之前有个应用恰好是大数字加固的,于是想试试破自己的应用。 (纯粹是个人黑历史,就不贴应用链接了)。

环境

我手头的设备是版本是 Android7.1.2 电脑上也有Android4.4版本的模拟器(Android Emulator,已root和刷入Xposed,不知道怎么手动给模拟器刷root的同学参考这个https://android.stackexchange.com/questions/171442/root-android-virtual-device-with-android-7-1-1

准备

首先嘛,当然是要下载大名鼎鼎的ZjDroid模块了,这个脱壳工具是基于Xposed模块的,看了下该项目的github,似乎并没有给出ZjDroid现成的apk安装包,网上虽然是有找,但我还是选择自己手动编译了一下,

clone 导入AS

在解决了~几个问题~很多个问题以后总算是编译成功了。

主要是为了解决导入库的问题和multidex的问题(为了支持低sdk版本的设备)

也算是学习了

在脱壳的边缘试探

把编译好的apk装进我的手机(Android 7.1.2),激活模块重启,连上电脑,按照教程里的方法,启动俩cmd一个用来看logcat输出,一个用来发送广播执行指令,

试了一个: 查看dex信息

am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 18881 --es cmd '{action:dump_dexinfo}'

logcat输出是

04-27 21:00:19.798 12563 12563 D zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite: the cmd = dump_dexinfo
04-27 21:00:19.805 12563 13323 D zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite: The DexFile Infomation ->
04-27 21:00:19.805 12563 13323 D zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite: filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1/base.apk mCookie:-1
04-27 21:00:19.807 12563 13323 D zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite: End DexFile Infomation

似乎有什么奇奇怪怪的地方。。 mCookie的值是-1,不过看教程里面好像是一串没有规律的数字哇。心想可能是大数字又升级了,这种方案脱壳可能不能奏效。

不管了,继续试试:

 am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 8880 --es cmd '{"action":"backsmali","dexpath":"/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1/base.apk"}'

WTF! 程序退出了! 看下logcat里的输出

04-27 22:16:56.475 18342 18342 D zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite: the cmd = backsmali
04-27 22:16:56.487 18342 18734 D zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite: start disassemble the mCookie -1

???? 戛然而止???

第一时间想到肯定和那个-1有关系,反正手头有ZjDroid的源码,看看到底是哪里崩了。 字符串搜索,走起!

在修复的边缘试探

首先想看看执行dump_dexinfo命令的时候,输出的那个-1究竟是哪里来的, 到ZjDroid的源码里搜索mCookie: (这里有一个小技巧,到github的项目首页,顶栏可以指定在这个项目里搜索),

果然搜到一处com.android.reverse.request.DumpDexInfoCommandHandler中的doAction()方法输出了这个-1

public class DumpDexInfoCommandHandler implements CommandHandler {

	@Override
	public void doAction() {
		HashMap<String, DexFileInfo> dexfileInfo = DexFileInfoCollecter.getInstance().dumpDexFileInfo();
		Iterator<DexFileInfo> itor = dexfileInfo.values().iterator();
		DexFileInfo info = null;
		Logger.log("The DexFile Infomation ->");
		while (itor.hasNext()) {
			info = itor.next();
			Logger.log("filepath:"+ info.getDexPath()+" mCookie:"+info.getmCookie()); //这里输出啦
		}
		Logger.log("End DexFile Infomation");
	}

}

到as里面定位到这个文件,溯源到com.android.reverse.collecter.DexFileInfoCollecterdumpDexFileInfo()方法

	public HashMap<String, DexFileInfo> dumpDexFileInfo() {
		HashMap<String, DexFileInfo> dexs = new HashMap<String, DexFileInfo>(dynLoadedDexInfo);
		Object dexPathList = RefInvoke.getFieldOjbect("dalvik.system.BaseDexClassLoader", pathClassLoader, "pathList");
		Object[] dexElements = (Object[]) RefInvoke.getFieldOjbect("dalvik.system.DexPathList", dexPathList, "dexElements");
		DexFile dexFile = null;
		for (int i = 0; i < dexElements.length; i++) {
			dexFile = (DexFile) RefInvoke.getFieldOjbect("dalvik.system.DexPathList$Element", dexElements[i], "dexFile");
			String mFileName = (String) RefInvoke.getFieldOjbect("dalvik.system.DexFile", dexFile, "mFileName");
			int mCookie = RefInvoke.getFieldInt("dalvik.system.DexFile", dexFile, "mCookie"); //这里通过反射获取"mCookie"这个int类型的变量
			DexFileInfo dexinfo = new DexFileInfo(mFileName, mCookie, pathClassLoader);
			dexs.put(mFileName, dexinfo);
		}
		return dexs;
	}

可以看到: 源码中,通过反射获取"mCookie"这个int类型的变量,然后结果得到的是-1,看到这里我也没多想,就想去验证这个变量是否真的是-1

想达到这个目的,首先我想到的是用as动态调试一波走起。

尝试用动态调试找出-1

结合上面的代码,可以总结出,应该是 BaseDexClassLoader中的 dexElements数组中的元素中的 dexFile中的 mCookie

随便下个断点,方便起见,我经常下的断点就是OnClickListener接口中的onClick方法,注意给接口中的方法下断点的话,所有的实现了这个接口方法类的这个方法都能被debug捕捉到,

这样不需要修改源程序,就能轻松的下断点, 我们只要点击任意一个可点击的view触发了它的onClick方法,调试器就能捕捉到,之后我们就能任意查看内容了。

调试器中插入代码,查看内容 调试器查看内容

WTF!!! mCookie居然是个Long[],说好的int呢! 查看 mCookie 这个成员变量的类型

居然是Object!

回去看ZjDroid源码,从getFieldInt方法切入

			int mCookie = RefInvoke.getFieldInt("dalvik.system.DexFile", dexFile, "mCookie");
	public static int getFieldInt(String class_name,Object obj, String filedName){
		try {
			Class obj_class = Class.forName(class_name);
			Field field = obj_class.getDeclaredField(filedName);
			field.setAccessible(true);
			return field.getInt(obj);
		} catch (SecurityException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (NoSuchFieldException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalArgumentException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		return -1; //这里!!!!!!!!!!
		
	}

似乎是调用Field类型的对象的getInt()方法发生了异常(肯定会发生异常啦,这个变量都是个数组,不可能得到int类型,异常也是情理之中的), 发生异常以后,只能输出 -1 了,

用同样的动态调试方法,对Android 4.4的模拟器进行测试调试器查看内容,Android4.4 查看 mCookie 这个成员变量的类型

看来应该是art虚拟机和dalvik虚拟机的不同造成的,在Android4.4上面这个变量是int类型的,

不过我倒是来了兴趣,想试试能不能修复这个问题,不过这就要对mCookie深入研究研究了。

第二天

起床搜了搜资料,网上也有好多人遇到了这个问题。

不过关于mCookie的详细叙述倒是没多少

退回原点,看看崩溃时的异常:

    --------- beginning of crash
04-28 10:31:34.468 17165-20179/com.imlk.BlackAndWhite E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: Thread-3
    Process: com.imlk.BlackAndWhite, PID: 17165
    java.lang.UnsatisfiedLinkError: dalvik.system.PathClassLoader[DexPathList[[zip file "/data/app/com.android.reverse-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/system/lib, /vendor/lib]]] couldn't find "libdvmnative.so"
        at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:984)
        at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1562)
        at com.android.reverse.util.NativeFunction.<clinit>(NativeFunction.java:19)
        at com.android.reverse.smali.MemoryBackSmali.disassembleDexFile(MemoryBackSmali.java:76)
        at com.android.reverse.collecter.DexFileInfoCollecter.backsmaliDexFile(DexFileInfoCollecter.java:141)
        at com.android.reverse.request.BackSmaliCommandHandler.doAction(BackSmaliCommandHandler.java:19)
        at com.android.reverse.mod.CommandBroadcastReceiver$1.run(CommandBroadcastReceiver.java:33)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:761)

说找不到这个libdvmnative.so

而这个文件是在ZjDroid项目里的,看看编译出的apk

里面是有这个东西的,真是奇了怪了,xposed框架竟然没帮我把so文件加载进去??????

后面发现是平台的原因,我的模拟器是x86的,apk里只有arm的源码

暂时失败告终

哇,看了一下,这artdalvik的区别还是很大的,仅仅是修复这些Java层的代码是行不通的,因为它这里好几个地方用到了so中的native方法,这些是不开源的东西,想修改也修改不了。Android7.1.2上的尝试只好放弃了。

不过这里还是学到了一些东西,也第一次尝试了multidex,但是在Android4.4上好像得自己手动加载余下的dex,还真让人头疼啊。

船新版本

github真的万能啊!!

捞到了native部分的源码!

是从一个叫HeyGirl的项目里捞到的,这个项目貌似是fork的最早版本的ZjDroid,(不知道是什么原因原项目已不存在),总之从里面捞到了native的源码,可以学习一波啦

又找来了luajava的源码,凑在一起基本上就是原版的ZjDroid了。

我为什么要费工夫找这些源码???

因为github上面的ZjDroid中只有arm平台的so文件,而我的虚拟机是x86的,没法用,提示找不到so文件。

继续尝试脱

输入:

adb logcat -s zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite

logcat:

--------- beginning of /dev/log/system
--------- beginning of /dev/log/main
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the package = com.imlk.BlackAndWhite has hook
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the app target id = 3717

输入:

am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 3717 --es cmd '{action:dump_dexinfo}'

logcat:

D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the cmd = dump_dexinfo
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): The DexFile Infomation ->
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk mCookie:-1204615840
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): End DexFile Infomation

输入

am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 3717 --es cmd '{"action":"backsmali","dexpath":"/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk"}'

输出

D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the cmd = backsmali
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): start disassemble the mCookie -1203426560
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): dvmnative
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): dvmnative
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the dexfile header item info start-->>>>>>>>>>
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the stringStartOffset =112
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the typeStartOffset =2312
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the protoStartOffset =2800
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the fieldStartOffset =4636
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the methodStartOffset =5156
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the classStartOffset =8028
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the classCount =21
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the dexfile header item info end<<<<<<<<<<<--
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): end disassemble the mCookie: cost time = 3s
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): start build the smali files to dex
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): build the dexfile ok
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): end build the smali files to dex: cost time = 0s
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3717): the dexfile data save to =/data/data/com.imlk.BlackAndWhite/files/dexfile.dex

激动!!! 似乎是成功了,我们去看看在目标路径下有没有我们要的文件: 哇是真的有!!

root@generic_x86:/data/data/com.imlk.BlackAndWhite/files # ll
-rw------- u0_a60   u0_a60      12920 2018-04-29 10:44 dexfile.dex

快快adb pull出来瞧瞧

先用dex2jar处理,然后用jd-gui查看。。。

脱出来的东西

我擦这不就是壳子吗?逗我吧!!!

继续研究

研究发现

加固应用在加载以后会动态加载两个dex,所以加上apk,一共有三个DexFile

可以通过用as调试看出来:

这里的dexElements的来源是:

ClassLoader->pathList->dexElements
dexElements = {DexPathList$Element[3]@831564034400} 
	0 = {DexPathList$Element@831564034360} "dex file "dalvik.system.DexFile@9d139c78""
		dexFile = {DexFile@831563996280} 
			guard = {CloseGuard@831559184936} 
			mFileName = "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk"
			mCookie = -1192464816
		file = null
		zipFile = null
		zip = null
		isDirectory = false
		initialized = false
	1 = {DexPathList$Element@831564033672} "dex file "dalvik.system.DexFile@9d13a810""
		dexFile = {DexFile@831563999248} 
			guard = {CloseGuard@831559184936} 
			mFileName = "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk"
			mCookie = -1192527312
		file = null
		zipFile = null
		zip = null
		isDirectory = false
		initialized = false
	2 = {DexPathList$Element@831563727296} "zip file "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk""
		dexFile = {DexFile@831563726992} 
			guard = {CloseGuard@831559184936} 
			mFileName = "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk"
			mCookie = -1193659808
		file = {File@831563726728} "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk"
		zipFile = null
		zip = {File@831563726728} "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk"
		isDirectory = false
		initialized = false

但是原版的ZjDroid默认是以文件名称mFileName为键key,在一个map中保存加载了的dex文件的相关信息的,这导致三个文件只被保存了一个信息,于是我魔改了一下,让ZjDroidmCookie作为键,发送的命令也通过指定mCookie的值来dump我们要的文件,这样就解决了冲突问题。

魔改版本 imlk0/ZjDroid: https://github.com/imlk0/ZjDroid

脱!

到这一步可以说是非常nice了。

启动时的输出:

D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): the package = com.imlk.BlackAndWhite has hook
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): the app target id = 3525
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): openDexFileNative() is invoked with filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk result:-1196414688
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): openDexFileNative() is invoked with filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk result:-1196412000

那个result就是mCookie

看一下dexinfo

D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): the cmd = dump_dexinfo
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): The DexFile Infomation ->
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk dexElementToString:zip file "/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk" mCookie:-1197778512
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk dexElementToString:dex file "dalvik.system.DexFile@9d19c9d0" mCookie:-1196412000
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): filepath:/data/app/com.imlk.BlackAndWhite-1.apk dexElementToString:dex file "dalvik.system.DexFile@9d19d3c0" mCookie:-1196414688
D/zjdroid-shell-com.imlk.BlackAndWhite( 3525): End DexFile Infomation

这就是我魔改的版本啦,可以看到dexinfo里还显示了当前文件是dex文件还是zip文件,也给出了mCookie

下面对三个文件进行dumpdex

am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 3525 --es cmd '{"action":"dump_dexfile","mCookie":"-1197778512"}'
am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 3525 --es cmd '{"action":"dump_dexfile","mCookie":"-1196412000"}'
am broadcast -a com.zjdroid.invoke --ei target 3525 --es cmd '{"action":"dump_dexfile","mCookie":"-1196414688"}'

得到的三个文件大小为

	 Length Name
	 ------ ----
	 359520 dexdump-1197778512.odex
	  39652 dexdump-1196412000.odex
	1051756 dexdump-1196414688.odex

直觉告诉我最大的那个应该是我们要的了

backsmali.jar工具:

java -jar E:\toolBox\smali_JesusFreke\baksmali-2.2.2.jar deodex -d .\system\framework\ -o out -a 19 .\dexdump-1196414688.odex
.
├── dexdump-1196412000.odex
├── dexdump-1196414688.odex
├── dexdump-1197778512.odex
└── system
    └── framework
        ├── am.jar
        ├── am.odex
        ...
        ├── wm.jar
        └── wm.odex

ok,out文件夹下已经是输出的smali文件了,

smali.jar转成dex文件

 java -jar E:\toolBox\smali_JesusFreke\smali-2.2.2.jar assemble -a 19 .\out\

用jadx开开试试

jadx查看生成的dex文件

好激动啊!!!可算是幸苦没有白费

改Application

把dex填回原来的apk里面去,再用apktool反编译,修改AndroidManifest.xml里面的Application字段

回编译时出现error,最后一句是

W: E:\toolBox\resource\dumped\com.imlk.BlackAndWhite\unsigned\res\layout-v26\abc_screen_toolbar.xml:5: error: No resource identifier found for attribute 'keyboardNavigationCluster' in package 'android'
W:

看看apktoolhelp

usage: apktool b[uild] [options] <app_path>
 -f,--force-all          Skip changes detection and build all files.
 -o,--output <dir>       The name of apk that gets written. Default is dist/name.apk
 -p,--frame-path <dir>   Uses framework files located in <dir>.

尝试着用-p指定framework文件夹:

java -jar E:\toolBox\apktool\apktool_2.3.1.jar b -p system\framework unsigned

居然成功了! 签名

去除StubApp

又崩了

04-30 02:30:34.604 3999-3999/com.imlk.BlackAndWhite E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: main
    Process: com.imlk.BlackAndWhite, PID: 3999
    java.lang.NoClassDefFoundError: com.stub.StubApp
        at com.imlk.BlackAndWhite.MainActivity.<clinit>(Unknown Source)
        at java.lang.Class.newInstanceImpl(Native Method)
        at java.lang.Class.newInstance(Class.java:1208)
...

看来有些东西没清理干净

大数字往里面加了静态代码块啊

在jadx里全局搜索StubApp,去文件里注释掉

native的onCreate方法

04-30 02:35:41.484 4151-4151/com.imlk.BlackAndWhite E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: main
    Process: com.imlk.BlackAndWhite, PID: 4151
    java.lang.UnsatisfiedLinkError: Native method not found: com.imlk.BlackAndWhite.MainActivity.onCreate:(Landroid/os/Bundle;)V
        at com.imlk.BlackAndWhite.MainActivity.onCreate(Native Method)
        at android.app.Activity.performCreate(Activity.java:5231)
        at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1087)

哇,没想到这个onCreate方法居然是native的!!! 皮万斤!

看到应用里两个Activity里面上一步的静态代码块有一点区别

    static {
        StubApp.interface11(0);
    }

    static {
        StubApp.interface11(1);
    }

猜测是根据参数值来识别是哪个Activity

看看我们dump出来的其它dex

哇,简直崩溃。。。做不来做不来

告一段落

所以说完全复原我是搞不来了,不过仅仅是看看源码还是能的

能力有限啊,搞不了,还是先继续学习吧。。。。

2018_04_30

小插曲

编译后安装在Android4.4上时偶遇这个问题, 安装上以后,XposedInstaller直接就崩溃了,看日志也一头雾水,上网搜才知道是模块的versionCodeversionName没有设置,在gradle.build里加上就好了。

04-29 09:29:04.538 5603-5619/de.robv.android.xposed.installer E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: RepositoryReload
    Process: de.robv.android.xposed.installer, PID: 5603
    android.database.sqlite.SQLiteConstraintException: installed_modules.version_name may not be NULL (code 19)
        at android.database.sqlite.SQLiteConnection.nativeExecuteForLastInsertedRowId(Native Method)
        at android.database.sqlite.SQLiteConnection.executeForLastInsertedRowId(SQLiteConnection.java:782)
        at android.database.sqlite.SQLiteSession.executeForLastInsertedRowId(SQLiteSession.java:788)
        at android.database.sqlite.SQLiteStatement.executeInsert(SQLiteStatement.java:86)
        at android.database.sqlite.SQLiteDatabase.insertWithOnConflict(SQLiteDatabase.java:1469)
        at android.database.sqlite.SQLiteDatabase.insertOrThrow(SQLiteDatabase.java:1365)
        at de.robv.android.xposed.installer.repo.RepoDb.insertInstalledModule(RepoDb.java:374)
        at de.robv.android.xposed.installer.util.ModuleUtil.getInstance(ModuleUtil.java:52)
        at de.robv.android.xposed.installer.XposedApp.updateProgressIndicator(XposedApp.java:114)
        at de.robv.android.xposed.installer.util.RepoLoader$2.run(RepoLoader.java:210)

参考资料

- Android中Xposed框架篇—基于Xposed的一款脱壳神器ZjDroid工具原理解析: https://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/52840602 - [原创]安卓逆向之基于Xposed-ZjDroid脱壳: https://bbs.pediy.com/thread-218798.htm - ZjDroid项目源码(已经停更4年): https://github.com/halfkiss/ZjDroid - HeyGirl项目地址 https://github.com/mikusjelly/HeyGirl - android am命令用法: https://blog.csdn.net/u010164190/article/details/72875865 - [原创]360加固逆向脱壳之过反调试: https://bbs.pediy.com/thread-213214.htm - [原创]360加固逆向脱壳之过反调试–后续: https://bbs.pediy.com/thread-213377.htm - 360加固保动态脱壳: https://www.cnblogs.com/2014asm/p/4104456.html - JesusFreke smali: https://bitbucket.org/JesusFreke/smali/downloads/