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Frida-Hook-Java层操作大全

三月 27, 2024 - 安全维基

前期准备


1.使用 jadx 进行逆向工程的基础知识。

2.应具备理解 Java 代码的能力。

3.具备编写小型 JavaScript 代码片段的能力。

4.熟悉 adb。

5.设备已 root。

6.Frida环境配置。


Hook(Hooking)简介


让我们从非常基础的知识开始。


什么是钩子?


Hook是指拦截和修改应用程序或Android系统中函数或方法行为的过程。例如,我们可以钩取我们应用程序中的一个方法,并通过插入我们自己的实现来改变其功能。


现在,让我们尝试在一个应用程序中钩取一个方法。我们将使用JavaScript API 来完成这个任务,但值得注意的是,Frida也支持Python。


1、使用Hook修改被调用的方法的逻辑,返回值,传入参数


基本模板


首先让我提供给你一个模板,然后我们一步步来解释。


Java.perform(function() {

var <class_reference> = Java.use("<package_name>.<class>");
<class_reference>.<method_to_hook>.implementation = function(<args>) {

/*
我们自己的方法实现
*/

}

})


Java.perform是 Frida 中用于创建一个特殊上下文的函数,让你的脚本能够与 Android 应用程序中的 Java 代码进行交互。它就像是打开了一扇门,让你能够访问并操纵应用程序内部运行的 Java 代码。一旦进入这个上下文,你就可以执行诸如钩取方法或访问 Java 类等操作来控制或观察应用程序的行为。


var <class_reference> = Java.use("<package_name>.<class>");
在这里,你声明一个变量<class_reference>来表示目标 Android 应用程序中的一个 Java 类。你使用Java.use函数指定要使用的类,该函数接受类名作为参数。<package_name>表示 Android 应用程序的包名,<class>表示你想要与之交互的类。


<package_name>


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<class_reference>.<method_to_hook>.implementation = function(<args>) {}
在所选的类内部,通过<class_reference>.<method_to_hook>符号访问你想要钩取的方法。这是你可以定义自己的逻辑以在钩取的方法被调用时执行的地方。<args>表示传递给函数的参数。


例题Frida-Labs 0x1


通过Jadx分析Frida-labs 0x1


onCreate方法

    

public void onCreate(Bundle bundle) {
super.onCreate(bundle);
setContentView(C0570R.layout.activity_main);
final EditText editText = (EditText) findViewById(C0570R.C0573id.editTextTextPassword);
this.f103t1 = (TextView) findViewById(C0570R.C0573id.textview1);
final int i = get_random();
((Button) findViewById(C0570R.C0573id.button)).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { // from class: com.ad2001.frida0x1.MainActivity.1
@Override // android.view.View.OnClickListener
public void onClick(View view) {
String obj = editText.getText().toString();
if (TextUtils.isDigitsOnly(obj)) {
MainActivity.this.check(i, Integer.parseInt(obj));
} else {
Toast.makeText(MainActivity.this.getApplicationContext(), "Enter a valid number !!", 1).show();
}
}
});
}


可以发现,在onCreate方法中,有一个监听事件,监听了button的点击,当按钮点击下去之后,程序首先判断输入是不是数字,是数字的话,就将其从string转化为int,再进入check中与i比较,因此我们需要检查check方法。


check方法

 

void check(int i, int i2) {
if ((i * 2) + 4 == i2) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "Yey you guessed it right", 1).show();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i3 = 0; i3 < 20; i3++) {
char charAt = "AMDYV{WVWT_CJJF_0s1}".charAt(i3);
if (charAt < 'a' || charAt > 'z') {
if (charAt >= 'A') {
if (charAt <= 'Z') {
charAt = (char) (charAt - 21);
if (charAt >= 'A') {
}
charAt = (char) (charAt + 26);
}
}
sb.append(charAt);
} else {
charAt = (char) (charAt - 21);
if (charAt >= 'a') {
sb.append(charAt);
}
charAt = (char) (charAt + 26);
sb.append(charAt);
}
}
this.f103t1.setText(sb.toString());
return;
}
Toast.makeText(getApplicationContext(), "Try again", 1).show();
}


本方法显而易见就是检查输入是否能够满足i*2 + 4 == i2,如果满足则将flag输出到f103t1所绑定的textView控件上,其中用于判断的i则来自get_random。


get_random

    

int get_random() {
return new Random().nextInt(100);
}


显而易见,本方法就只是普通的返回一个随机数。


Hook begin!


对于本样例程序,我们有两种方法去解决,首先我们可以直接hook程序逻辑。更改随机产生的值为一个固定值。或者hook check方法更改check方法传入的参数。


Hook get_random方法

实现代码

function hook(){
var MainActivity = Java.use("com.ad2001.frida0x1.MainActivity");
MainActivity.get_random.implementation = function (){
return 0;
}
}

function main(){
Java.perform(function (){
hook();
})
}

setImmediate(main);


代码解释如下:


1.首先定义了一个名为hook的JavaScript函数,其中包含了对目标应用特定方法的hook逻辑。

hook函数通过Frida的Java API来获取目标应用中的MainActivity类。

然后,它通过Java.use()方法获取了MainActivity类的引用,使得我们可以访问该类的方法。

最后,hook函数将MainActivity类中的get_random方法进行了修改。它用自定义的实现替换了原有方法的实现,使得每次调用get_random方法时都返回固定值0。


2.接着定义了一个名为main的JavaScript函数,其中包含了Frida的Java.perform()方法,用于执行指定的hook逻辑。


3.最后,通过setImmediate()函数调用main函数,确保在Frida脚本启动后立即执行。


hook check方法


如果我们检查check函数的参数,第一个参数i表示随机数,而第二个参数i2对应于用户输入的数字。让我们使用Frida来捕获并转储这两个参数。


在处理具有参数的方法时,重要的是使用overload(arg_type)关键字指定预期的参数类型。此外,在钩入方法时确保包括这些指定的参数在你的实现中。在这里,我们的check()函数接受两个整数参数,所以我们可以这样指定:


a.check.overload(int, int).implementation = function(a, b) {

...

}

function hook2(){
var MainActivity = Java.use("com.ad2001.frida0x1.MainActivity");
MainActivity.check.overload('int','int').implementation = function (a,b){
console.log("Origin i and i2 = ",a,b);
return this.check(a,b);
}
}

function main(){
Java.perform(function (){
hook2();
})
}

setImmediate(main);


我们可以使用console.log查看传入的a与b是什么。


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this.check(a,b);中的a,b改为自己设定的值就可以了。


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2、Hook调用静态的未被调用的方法


在之前讲到的Java.use Api中,如果我们指定的类中包含了静态的方法,则我们可以直接调用该方法。模板如下:


Java.perform(function (){
var <class_reference> = Java.use("<package_name>.<class>");
a.function(val);
})


例题Frida-labs 0x2


MainActivity类


package com.ad2001.frida0x2;

import android.os.Bundle;
import android.util.Base64;
import android.widget.TextView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

/* loaded from: classes3.dex */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

/* renamed from: t1 */
static TextView f103t1;

/* JADX INFO: Access modifiers changed from: protected */
@Override // androidx.fragment.app.FragmentActivity, androidx.activity.ComponentActivity, androidx.core.app.ComponentActivity, android.app.Activity
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(C0569R.layout.activity_main);
f103t1 = (TextView) findViewById(C0569R.C0572id.textview);
}

public static void get_flag(int a) {
if (a == 4919) {
try {
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec("HILLBILLWILLBINN".getBytes(), "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(new byte[16]);
cipher.init(2, secretKeySpec, iv);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.decode("q7mBQegjhpfIAr0OgfLvH0t/D0Xi0ieG0vd+8ZVW+b4=", 0));
String decryptedText = new String(decryptedBytes);
f103t1.setText(decryptedText);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

本用例程序就一个MainActivity类,类中存在一个未被使用的静态方法get_flag,在get_flag中比较了传入的参数,如果传入的参数为4919则解密flag,设置给txtView控件,那么根据之前给出的调用模板,我们hook代码如下:

Hook代码:


function hook(){
var MainActivity = Java.use("com.ad2001.frida0x2.MainActivity");
MainActivity.get_flag(4919);
}

function main(){
Java.perform(function (){
hook();
})
}

setImmediate(main);

但是我们发现如果使用的是setIMMediate(main)的话我们使用
frida -U -f com.ad2001.frida0x2 -l .Hook.js
可能会导致hook不上的情况。

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解决方法1

我们事先启动Frida 0x2应用程序。然后使用如下命令注入我们的脚本
frida -U 'Frida 0x2' -l .Hook.js

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本方法与之前的方法不同之处是该方法是直接hook入我们后台正在启动的程序,而之前的方法是根据包名再启动一个程序。

解决方法2

当我们发现使用解决方法1能够成功hook的时候,就可以推断出,是由于我们启动main函数使用的是setImmediate(main),是立即启动可能会导致脚本注入的速度比程序启动的速度快。因此我们可以改用setTimeout(main,1000),也就是延迟1秒钟启动程序。

详情可见https://www.cnblogs.com/fsjohnhuang/p/4151595.html


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3、更改类中的静态变量


类似于如下写法static int code = 0;
使用static 修饰的变量则为静态变量。我们可以用如下方法更改静态变量。

Java.perform(function (){

var <class_reference> = Java.use("<package_name>.<class>");
<class_reference>.<variable>.value = <value>;

})


例题 Frida-labs 0x3


MainActivity类

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标记处我们可以发现,当Checker.code为512的时候点击按钮,程序则会解密并且将textView控件设置为Flag。

Hook代码


function hook(){
var a = Java.use("com.ad2001.frida0x3.Checker");
a.code.value = 512;
}

function main(){
Java.perform(function (){
hook();
})
}
setImmediate(main);



4、调用非MainActivity,非静态方法


在JAVA代码中,如果创建了一个非静态的类,当我们需要使用这个类的时候需要new一个类的对象出来我们才能使用这个类的功能。类似代码如下:

Check ch = new Check();
String flag = ch.get_flag(1337);

那么在Java源码中需要new出来的实例,我们怎么使用Frida来实现呢?
模板如下:

Java.perform(function() {

var <class_reference> = Java.use("<package_name>.<class>");
var <class_instance> = <class_reference>.$new(); // Class Object
<class_instance>.<method>(); // 调用方法

})


例题Frida-labs 0x4


MainActivity:


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MainActivity中没有任何东西。

Checker


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Checker中出现了get_flag方法,返回了flag。则我们使用之前的模板来Hook。

Hook代码:


function hook(){
console.log("Hook Success!");
var Check = Java.use("com.ad2001.frida0x4.Check");
var Check_obj = Check.$new();
var String = Check_obj.get_flag(1337);
console.log(String);
}

function main(){
Java.perform(function (){
hook();

})
}

setImmediate(main);

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5、调用MainActivity中的非静态方法


前面有提到过如果不是MainActivity中的方法我们使用.$new()可以创建一个实例。那么如果我们将这个使用到MainActivity会发生什么呢?

function hook(){
var MainActivity = Java.use("com.ad2001.frida0x5");
var MainActivity_obj = MainActivity.$new();
}

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好吧,它崩溃了。那么这是什么原因呢?

直接使用Frida创建MainActivity或任何Android组件可能会很棘手,因为Android的生命周期和线程规则。Android组件,如Activity子类,依赖于应用程序上下文进行正确运行。在Frida中,您可能缺少必要的上下文。Android UI组件通常需要具有关联Looper的特定线程。如果涉及UI任务,请确保在具有活动Looper的主线程上执行。活动是较大的Android应用程序生命周期的一部分。创建MainActivity的实例可能需要应用处于特定状态,并且通过Frida管理整个生命周期可能并不直接。总之,为MainActivity创建实例并不是一个好主意。

那么这里的解决方案是什么呢?

当Android应用程序启动时,系统会创建MainActivity的一个实例(或AndroidManifest.xml文件中指定的启动器活动)。创建MainActivity实例是Android应用程序生命周期的一部分。因此,我们可以使用frida获取MainActivity的实例,然后调用flag()方法来获取我们的标志。

在现有实例上调用方法


在现有实例上调用方法可以很容易地通过Frida完成。为此,我们将使用两个API。
Java.performNow:用于在Java运行时环境中执行代码的函数。
Java.choose:在运行时枚举指定Java类(作为第一个参数提供)的实例。

让我展示一个模板给你。

Java.performNow(function() {
Java.choose('<包名>.<类名>', {
onMatch: function(instance) {
// 待办事项
},
onComplete: function() {}
});
});

这里有两个回调函数:

onMatch

onComplete

例题Frida-labs 0x5


MainActivity


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可以发现其中flag方法是未被调用的方法,并且是解密密文将Flag输出到TextView控件上。

BeginHook!


现在我们知道如何使用Java.chooseAPI,让我们开始编写我们的frida脚本。

◆包名:com.ad2001.frida0x5
◆类名:MainActivity
◆函数名:flag

Java.performNow(function() {
Java.choose('com.ad2001.frida0x5.MainActivity', {
onMatch: function(instance) {
// 待办事项
},
onComplete: function() {}
});
});

让我们在成功找到MainActivity实例时包含一个console.log语句以打印一条消息。由于在枚举完成后我们没有任何特定的操作要执行,我们可以将onComplete块留空。

Java.performNow(function() {
Java.choose('com.ad2001.frida0x5.MainActivity', {
onMatch: function(instance) {
console.log("找到实例");
},
onComplete: function() {}
});
});

让我们启动Frida并注入我们的脚本。

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Hook代码


function hook(){
Java.choose('com.ad2001.frida0x5.MainActivity',{
onMatch:function (MainActivity){
MainActivity.flag(1337);
console.log("Hook Success!");
},onComplete:function (){

}
})
}

function main(){

Java.perform(function (){
hook();
})
}

setImmediate(main);

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6、MainActivity中非静态并且参数为非静态变量方法调用


例题Frida-labs 0x6


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我们之前已经解决过类似的问题了。在这种情况下,我们有一个get_flag()方法,在应用程序中没有被调用。如果调用此方法,它将使用AES解密标志,并将标志设置在Textview中。如果我们检查get_flag方法,它只接受一个参数,这个参数是Checker类的一个实例。参数被命名为A,其类型是Checker

public void get_flag(Checker A) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
// 方法体
}

在方法内部,它检查A.num1是否等于1234,以及A.num2是否等于4321。如果条件成立,该方法将继续使用AES解密加密字符串,并将解密后的结果设置在TextView中。因此,让我们检查一下Checker类。

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在Checker类中,我们有两个变量。
◆num1
◆num2

num1应该等于1234num2应该等于4321,以满足if条件执行解密并设置标志的代码块。请记住,这个类也没有实例。

解决方案


这个问题很容易解决,因为我们之前已经在上一篇帖子中做过了,唯一的区别是get_flag方法的参数是Checker类的一个对象。我将总结解决这个问题的步骤如下:

◆创建一个Checker类的实例。
◆将num1设置为1234,num2设置为4321。
◆获取MainActivity的实例。
◆使用实例作为参数调用get_flag方法。

让我们开始编写我们的frida脚本。
首先让我们创建Checker类的实例。

var checker = Java.use("com.ad2001.frida0x6.Checker");
var checker_obj = checker.$new(); // 类对象

设置num1num2的值。

checker_obj.num1.value = 1234;
checker_obj.num2.value = 4321;

现在让我们获取MainActivity的实例。我们可以使用Java.performNowJava.chooseAPI。我们在之前的挑战中已经做过了。

Java.performNow(function() {
Java.choose('com.ad2001.frida0x6.MainActivity', {
onMatch: function(instance) {
console.log("找到实例");

},
onComplete: function() {}
});
})

让我们更新脚本,加入Checker类的实例。

Java.performNow(function() {
Java.choose('com.ad2001.frida0x6.MainActivity', {
onMatch: function(instance) {
console.log("找到实例");

var checker = Java.use("com.ad2001.frida0x6.Checker");
var checker_obj = checker.$new(); // 类对象
checker_obj.num1.value = 1234;
checker_obj.num2.value = 4321;

},
onComplete: function() {}
});
});

现在唯一要做的是通过传递Checker类的实例来调用get_flag方法。

Java.performNow(function() {
Java.choose('com.ad2001.frida0x6.MainActivity', {
onMatch: function(instance) {
console.log("找到实例");

var checker = Java.use("com.ad2001.frida0x6.Checker");
var checker_obj = checker.$new(); // 类对象
checker_obj.num1.value = 1234; // num1
checker_obj.num2.value = 4321; // num2
instance.get_flag(checker_obj); // 调用get_flag方法

},
onComplete: function() {}
});
});

让我们启动frida并运行我们的脚本。

PS C:Usersajind> frida -U -f com.ad2001.frida0x6

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当我们检查我们的手机时,TextView将显示标志。

7、Hook构造函数


如果在ARM64 设备上不工作请看issue:https://github.com/frida/frida/issues/1575

挂钩构造函数十分简单,与挂钩方法类似。让我为您提供一个模板。

Java.perform(function() {
var <class_reference> = Java.use("<package_name>.<class>");
<class_reference>.$init.implementation = function(<args>){

/*

*/

}
});

我们可以看到,为了挂钩构造函数,我们可以使用$init关键字。


例题Frida-labs 0x7


MainActivity


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可以看到程序在使用flag方法判断之前,首先使用 Checker ch = new Checker(123, 321); 创建了一个Checker实例,则123 , 321 分别对应A.num1与 A.num2。

那么我们只需要钩住构造函数即可。

Hook代码


function hook(){
var Checker = Java.use("com.ad2001.frida0x7.Checker");
Checker.$init.implementation = function (a,b){
console.log("Origin num",a,b);
this.$init(600,600);
console.log("Hook Success");
}
}

function main(){
Java.perform(function (){
hook();
})
}
setImmediate(main);

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附件下载

https://github.com/DERE-ad2001/Frida-Labs



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看雪ID:Shangwendada

https://bbs.kanxue.com/user-home-979679.htm

*本文为看雪论坛优秀文章,由 Shangwendada 原创,转载请注明来自看雪社区

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