Frida学习
Frida学习
简介
Frida 是一款开源的动态插桩工具，可以插入一些代码到原生App的内存空间去动态地监视和修改其行为，支持Windows、Mac、Linux、Android或者iOS，从安卓层面来讲，可以实现Java层和Native层Hook操作。 项目地址 官网及使用文档
Frida原理及重要组件
frida注入的原理就是找到目标进程,使用ptrace跟踪目标进程获取mmap，dlpoen，dlsym等函数库的偏移获取mmap在目标进程申请一段内存空间将在目标进程中找到存放frida-agent-32/64.so的空间启动执行各种操作由agent去实现
| 组件名称 | 功能描述 |
|---|---|
| frida-gum | 提供了inline-hook的核心实现，还包含了代码跟踪模块Stalker，用于内存访问监控的MemoryAccessMonitor，以及符号查找、栈回溯实现、内存扫描、动态代码生成和重定位等功能 |
| frida-core | fridahook的核心，具有进程注入、进程间通信、会话管理、脚本生命周期管理等功能，屏蔽部分底层的实现细节并给最终用户提供开箱即用的操作接口。包含了frida-server、frida-gadget、frida-agent、frida-helper、frida-inject等关键模块和组件，以及之间的互相通信底座 |
| frida-gadget | 本身是一个动态库，可以通过重打包修改动态库的依赖或者修改smali代码去实现向三方应用注入gadget，从而实现Frida的持久化或免root |
| frida-server | 本质上是一个二进制文件，类似于前面学习到的android_server，需要在目标设备上运行并转发端口，在Frida hook中起到关键作用 |
Frida与Xposed的对比
| 工具 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| Xposed | 直接编写Java代码，Java层hook方便，可打包模块持久化hook | 环境配置繁琐，兼容性较差，难以Hook底层代码。 |
| Frida | 配置简单，免重启hook。支持Java层和Native层的hook操作 | 持久化hook相对麻烦 |
Frida环境配置
安装Frida：
pip install frida-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
服务端：push Frida-server
下载地址，下载的frida-server版本要与在命令行中安装的frida的版本一致
查看frida版本：pip show frida
这里需要注意设备架构，模拟器一般是x86_64，使用下面命令查看：
adb shell getprop ro.product.cpu.abi
将下载好的Frida-server.xz解压
(1）使用adb push命令将解压好的Frida-server移动到手机下/data/local/tmp目录：
adb push C:\Users\Tree\Desktop\frida-server-16.2.1-android-x86_64 /data/local/tmp
(3) frida-server-16.2.1-android-x86_64加权限
cd /data/local/tmp
chmod 777 frida-server-16.2.1-android-x86_64
(4) 运行
./frida-server-16.2.1-android-x86_64
(5)此时在windows端执行命令查看是否可以运行
frida-ps -U -a //查看当前手机运行的进程
疑问： 为什么不运行frida-server，frida-ps -U也能得到虚拟机的进程？
Frida基础
基础指令
1.frida-ps -U 查看当前手机运行的进程 2.frida-ps –help 查看help指令
frida-ps --help
使用方式: frida-ps [选项]
选项:
-h, --help 显示帮助信息并退出
-D ID, --device ID 连接到具有给定ID的设备
-U, --usb 连接到USB设备
-R, --remote 连接到远程frida-server
-H HOST, --host HOST 连接到HOST上的远程frida-server
--certificate CERTIFICATE
与HOST进行TLS通信，期望的CERTIFICATE
--origin ORIGIN 连接到设置了"Origin"头为ORIGIN的远程服务器
--token TOKEN 使用TOKEN验证HOST
--keepalive-interval INTERVAL
设置心跳包间隔(秒)，或设置为0以禁用(默认为-1，根据传输方式自动选择)
--p2p 与目标建立点对点连接
--stun-server ADDRESS
设置与--p2p一起使用的STUN服务器地址
--relay address,username,password,turn-{udp,tcp,tls}
添加与--p2p一起使用的中继
-O FILE, --options-file FILE
包含额外命令行选项的文本文件
--version 显示程序版本号并退出
-a, --applications 只列出应用程序
-i, --installed 包括所有已安装的应用程序
-j, --json 以JSON格式输出结果
操作模式:
| 操作模式 | 描述 | 优点 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| CLI（命令行）模式 | 通过命令行直接将JavaScript脚本注入进程中，对进程进行操作 | 便于直接注入和操作 | 在较小规模的操作或者需求比较简单的场景中使用 |
| RPC模式 | 使用Python进行JavaScript脚本的注入工作，实际对进程进行操作的还是JavaScript脚本，可以通过RPC传输给Python脚本来进行复杂数据的处理 | 在对复杂数据的处理上可以通过RPC传输给Python脚本来进行，有利于减少被注入进程的性能损耗 | 在大规模调用中更加普遍，特别是对于复杂数据处理的需求 |
注入模式与启动命令:
| 注入模式 | 描述 | 命令或参数 | 优点 | 主要用途 |
|---|---|---|---|---|
| Spawn模式 | 将启动App的权利交由Frida来控制，即使目标App已经启动，在使用Frida注入程序时还是会重新启动App | 在CLI模式中，Frida通过加上 -f 参数指定包名以spawn模式操作App | 适合于需要在App启动时即进行注入的场景，可以在App启动时即捕获其行为 | 当需要监控App从启动开始的所有行为时使用 |
| Attach模式 | 在目标App已经启动的情况下，Frida通过ptrace注入程序从而执行Hook的操作 | 在CLI模式中，如果不添加 -f 参数，则默认会通过attach模式注入App | 适合于已经运行的App，不会重新启动App，对用户体验影响较小 | 在App已经启动，或者我们只关心特定时刻或特定功能的行为时使用 |
| Spawn模式 |
frida -U -f <Identifier> -l hook.js
attach模式 ：
frida -U <Name> -l hook.js
进程查找：frida-ps -U -a
PID Name Identifier
---- ------------ --------------------------------
2912 Kitsune Mask io.github.huskydg.magisk
4110 wuaipojie com.zj.wuaipojie
2350 开发助手 cn.trinea.android.developertools
1997 设置 com.android.settings
2416 雷电游戏中心 com.android.flysilkworm
frida_server自定义端口
frida server 默认端口：27042
taimen:/ $ su
taimen:/ # cd data/local/tmp/
taimen:/data/local/tmp # ./fs1280 -l 0.0.0.0:6666
然后我们再使用frida-tool进行连接：
frida-ps -H 172.16.237.186:6666
logcat |grep "D.zj2595"日志捕获
adb connect 127.0.0.1:62001模拟器端口转发
基础语法
| API名称 | 描述 |
|---|---|
Java.use(className) |
获取指定的Java类并使其在JavaScript代码中可用。 |
Java.perform(callback) |
确保回调函数在Java的主线程上执行。 |
Java.choose(className, callbacks) |
枚举指定类的所有实例。 |
Java.cast(obj, cls) |
将一个Java对象转换成另一个Java类的实例。 |
Java.enumerateLoadedClasses(callbacks) |
枚举进程中已经加载的所有Java类。 |
Java.enumerateClassLoaders(callbacks) |
枚举进程中存在的所有Java类加载器。 |
Java.enumerateMethods(targetClassMethod) |
枚举指定类的所有方法。 |
日志输出语法区别
| 日志方法 | 描述 | 区别 |
|---|---|---|
console.log() |
使用JavaScript直接进行日志打印 | 多用于在CLI模式中，console.log()直接输出到命令行界面，使用户可以实时查看。在RPC模式中，console.log()同样输出在命令行，但可能被Python脚本的输出内容掩盖。 |
send() |
Frida的专有方法，用于发送数据或日志到外部Python脚本 | 多用于RPC模式中，它允许JavaScript脚本发送数据到Python脚本，Python脚本可以进一步处理或记录这些数据。 |
Hook框架模板
function main(){
Java.perform(function(){
hookTest1();
});
}
setImmediate(main);
Frida常用API
Frida补全功能： 项目目录下执行npm i @types/frida-gum
Hook普通方法、打印参数和修改返回值
注意：这里的method改为真实函数名
//定义一个名为hookTest1的函数
function hookTest1(){
//获取一个名为"类名"的Java类，并将其实例赋值给JavaScript变量utils
var utils = Java.use("类名");
//修改"类名"的"method"方法的实现。这个新的实现会接收两个参数（a和b）
utils.method.implementation = function(a, b){
//将参数a和b的值改为123和456。
a = 123;
b = 456;
//调用修改过的"method"方法，并将返回值存储在`retval`变量中
var retval = this.method(a, b);
//在控制台上打印参数a，b的值以及"method"方法的返回值
console.log(a, b, retval);
//返回"method"方法的返回值
return retval;
}
}
Hook重载函数
// .overload()
// .overload('自定义参数')
// .overload('int')
function hookTest2(){
var utils = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
//overload定义重载函数，根据函数的参数类型填
utils.Inner.overload('com.zj.wuaipojie.Demo$Animal','java.lang.String').implementation = function(a，b){
b = "aaaaaaaaaa";
this.Inner(a,b);
console.log(b);
}
}
Hook构造函数
function hookTest3(){
var utils = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
//修改类的构造函数的实现，$init表示构造函数
utils.$init.overload('java.lang.String').implementation = function(str){
console.log(str);
str = "52";
this.$init(str);
}
}
////无参构造函数用的是 utils.$init.overload()
Hook字段
function hookTest5(){
Java.perform(function(){
//静态字段的修改
var utils = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
//修改类的静态字段"flag"的值
utils.staticField.value = "我是被修改的静态变量";
console.log(utils.staticField.value);
//非静态字段的修改
//使用`Java.choose()`枚举类的所有实例
Java.choose("com.zj.wuaipojie.Demo", {
onMatch: function(obj){
//修改实例的非静态字段"_privateInt"的值为"123456"，并修改非静态字段"privateInt"的值为9999。
obj._privateInt.value = "123456"; //字段名与函数名相同 前面加个下划线
obj.privateInt.value = 9999;
},
onComplete: function(){
}
});
});
}
Hook内部类
function hookTest6(){
Java.perform(function(){
//内部类
var innerClass = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo$innerClass");
console.log(innerClass);
innerClass.$init.implementation = function(){
console.log("eeeeeeee");
}
});
}
枚举所有的类与类的所有方法
function hookTest7(){
Java.perform(function(){
//枚举所有的类与类的所有方法,异步枚举
Java.enumerateLoadedClasses({
onMatch: function(name,handle){
//过滤类名
if(name.indexOf("com.zj.wuaipojie.Demo") !=-1){
console.log(name);
var clazz =Java.use(name);
console.log(clazz);
var methods = clazz.class.getDeclaredMethods();
console.log(methods);
}
},
onComplete: function(){}
})
})
}
枚举所有方法
function hookTest8(){
Java.perform(function(){
var Demo = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
//getDeclaredMethods枚举所有方法
var methods =Demo.class.getDeclaredMethods();
for(var j=0; j < methods.length; j++){
var methodName = methods[j].getName();
console.log(methodName);
for(var k=0; k<Demo[methodName].overloads.length;k++){
Demo[methodName].overloads[k].implementation = function(){
for(var i=0;i<arguments.length;i++){
console.log(arguments[i]);
}
return this[methodName].apply(this,arguments);
}
}
}
})
}
主动调用
静态方法
var ClassName=Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
ClassName.privateFunc();
非静态方法
var ret = null;
Java.perform(function () {
Java.choose("com.zj.wuaipojie.Demo",{ //要hook的类
onMatch:function(instance){
ret=instance.privateFunc("aaaaaaa"); //要hook的方法
},
onComplete:function(){
//console.log("result: " + ret);
}
});
})
//return ret;
Native层Hook
Process、Module、Memory基础
Process 对象代表当前被Hook的进程，能获取进程的信息，枚举模块，枚举范围等
| API | 含义 |
|---|---|
Process.id |
返回附加目标进程的 PID |
Process.isDebuggerAttached() |
检测当前是否对目标程序已经附加 |
Process.enumerateModules() |
枚举当前加载的模块，返回模块对象的数组 |
Process.enumerateThreads() |
枚举当前所有的线程，返回包含 id, state, context 等属性的对象数组 |
Module 对象代表一个加载到进程的模块(例如，在 Windows 上的 DLL，或在 Linux/Android 上的 .so 文件),能查询模块的信息，如模块的基址、名称、导入/导出的函数等
| API | 含义 |
|---|---|
Module.load() |
加载指定so文件，返回一个Module对象 |
enumerateImports() |
枚举所有Import库函数，返回Module数组对象 |
enumerateExports() |
枚举所有Export库函数，返回Module数组对象 |
enumerateSymbols() |
枚举所有Symbol库函数，返回Module数组对象 |
Module.findExportByName(exportName)、Module.getExportByName(exportName) |
寻找指定so中export库中的函数地址 |
Module.findBaseAddress(name)、Module.getBaseAddress(name) |
返回so的基地址 |
Memory是一个工具对象，提供直接读取和修改进程内存的功能，能够读取特定地址的值、写入数据、分配内存等
| 方法 | 功能 |
|---|---|
Memory.copy() |
复制内存 |
Memory.scan() |
搜索内存中特定模式的数据 |
Memory.scanSync() |
同上，但返回多个匹配的数据 |
Memory.alloc() |
在目标进程的堆上申请指定大小的内存，返回一个NativePointer |
Memory.writeByteArray() |
将字节数组写入一个指定内存 |
Memory.readByteArray |
读取内存 |
枚举导入导出表
- 导出表（Export Table）：列出了库中可以被其他程序或库访问的所有公开函数和符号的名称。
- 导入表（Import Table）：列出了库需要从其他库中调用的函数和符号的名称。
简而言之，导出表告诉其他程序：“这些是我提供的功能。”，而导入表则表示：“这些是我需要的功能。”。
function hookTest1(){
Java.perform(function(){
//打印导入表
var imports = Module.enumerateImports("lib52pojie.so");
for(var i =0; i < imports.length;i++){
if(imports[i].name == "vip"){
console.log(JSON.stringify(imports[i])); //通过JSON.stringify打印object数据
console.log(imports[i].address);
}
}
//打印导出表
var exports = Module.enumerateExports("lib52pojie.so");
for(var i =0; i < exports.length;i++){
console.log(JSON.stringify(exports[i]));
}
})
}
Native函数的基础Hook打印
- 整数型、布尔值类型、char类型
function hookTest2(){
Java.perform(function(){
//根据导出函数名打印地址
var helloAddr = Module.findExportByName("lib52pojie.so","Java_com_zj_wuaipojie_util_SecurityUtil_checkVip");
console.log(helloAddr);
if(helloAddr != null){
//Interceptor.attach是Frida里的一个拦截器
Interceptor.attach(helloAddr,{
//onEnter里可以打印和修改参数
onEnter: function(args){ //args传入参数
console.log(args[0]); //打印第一个参数的值
console.log(this.context.x1); // 打印寄存器内容
console.log(args[1].toInt32()); //toInt32()转十进制
console.log(args[2].readCString()); //读取字符串 char类型
console.log(hexdump(args[2])); //内存dump
},
//onLeave里可以打印和修改返回值
onLeave: function(retval){ //retval返回值
console.log(retval);
console.log("retval",retval.toInt32());
}
})
}
})
}
- 字符串类型
function hookTest2(){
Java.perform(function(){
//根据导出函数名打印地址
var helloAddr = Module.findExportByName("lib52pojie.so","Java_com_zj_wuaipojie_util_SecurityUtil_vipLevel");
if(helloAddr != null){
Interceptor.attach(helloAddr,{
//onEnter里可以打印和修改参数
onEnter: function(args){ //args传入参数
// 方法一
var jString = Java.cast(args[2], Java.use('java.lang.String'));
console.log("参数:", jString.toString());
// 方法二
var JNIEnv = Java.vm.getEnv();
var originalStrPtr = JNIEnv.getStringUtfChars(args[2], null).readCString();
console.log("参数:", originalStrPtr);
},
//onLeave里可以打印和修改返回值
onLeave: function(retval){ //retval返回值
var returnedJString = Java.cast(retval, Java.use('java.lang.String'));
console.log("返回值:", returnedJString.toString());
}
})
}
})
}
Native函数的基础Hook修改
- 整数型修改
function hookTest3(){
Java.perform(function(){
//根据导出函数名打印地址
var helloAddr = Module.findExportByName("lib52pojie.so","func_four");
console.log(helloAddr);
if(helloAddr != null){
Interceptor.attach(helloAddr,{
onEnter: function(args){ //args参数
args[0] = ptr(1000); //第一个参数修改为整数 1000，先转为指针再赋值
console.log(args[0]);
},
onLeave: function(retval){ //retval返回值
retval.replace(20000); //返回值修改
console.log("retval",retval.toInt32());
}
})
}
})
}
- 字符串类型修改
function hookTest2(){
Java.perform(function(){
//根据导出函数名打印地址
var helloAddr = Module.findExportByName("lib52pojie.so","Java_com_zj_wuaipojie_util_SecurityUtil_vipLevel");
if(helloAddr != null){
Interceptor.attach(helloAddr,{
//onEnter里可以打印和修改参数
onEnter: function(args){ //args传入参数
var JNIEnv = Java.vm.getEnv();
var originalStrPtr = JNIEnv.getStringUtfChars(args[2], null).readCString();
console.log("参数:", originalStrPtr);
var modifiedContent = "至尊";
var newJString = JNIEnv.newStringUtf(modifiedContent);
args[2] = newJString;
},
//onLeave里可以打印和修改返回值
onLeave: function(retval){ //retval返回值
var returnedJString = Java.cast(retval, Java.use('java.lang.String'));
console.log("返回值:", returnedJString.toString());
var JNIEnv = Java.vm.getEnv();
var modifiedContent = "无敌";
var newJString = JNIEnv.newStringUtf(modifiedContent);
retval.replace(newJString);
}
})
}
})
}
SO基址的获取方式
var moduleAddr1 = Process.findModuleByName("lib52pojie.so").base;
var moduleAddr2 = Process.getModuleByName("lib52pojie.so").base;
var moduleAddr3 = Module.findBaseAddress("lib52pojie.so");
Hook未导出函数与函数地址计算
function hookTest6(){
Java.perform(function(){
//根据导出函数名打印基址
var soAddr = Module.findBaseAddress("lib52pojie.so");
console.log(soAddr);
var funcaddr = soAddr.add(0x1071C);
console.log(funcaddr);
if(funcaddr != null){
Interceptor.attach(funcaddr,{
onEnter: function(args){ //args参数
},
onLeave: function(retval){ //retval返回值
console.log(retval.toInt32());
}
})
}
})
}
函数地址计算
- 安卓里一般32 位的 so 中都是
thumb指令，64 位的 so 中都是arm指令 - 通过IDA里的opcode bytes来判断，arm 指令为 4 个字节(options -> general -> Number of opcode bytes (non-graph) 输入4)
- thumb 指令，函数地址计算方式： so 基址 + 函数在 so 中的偏移 + 1
arm 指令，函数地址计算方式： so 基址 + 函数在 so 中的偏移
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