Android下so注入汇总

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*  作者：蟑螂一号
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Android下so注入是基于ptrace系统调用，因此要想学会android下的so注入，首先需要了解ptrace的用法。

ptrace用法可以参考博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ac74e9a0100n7w1.html，也可以在ubuntu下输入man ptrace命令，查看具体描述。

android中进程系统调用劫持可参考博客：http://www.kanxue.com/bbs/showthread.php?t=180461，这是一个android简单的ptrace监控远程进程监控调用的例子。

Android系统是基于Linux系统，在linux系统中可以通过ptrace系统调用实现进程注入。ptrace注入过程大致过程如下：

(1)基于shellcode加载

[1]编写shellcode，shellcode是使用汇编语言写一段汇编程序，该程序实现so库的加载、so库函数查找以及执行库中的函数。

[2]通过远程进程pid，ATTACH到远程进程。

[3]获取远程进程寄存器值，并保存，以便注入完成后恢复进程原有状态。

[4]获取远程进程系统调用mmap、dlopen、dlsym调用地址。

[5]调用远程进程mmap分配一段存储空间，并在空间中写入shellcode、so库路径以及函数调用参数。

[6]执行远程进程shellcode代码。

[7]恢复远程进程寄存器。

[8]detach远程进程。

基于shellcode注入可看雪古河大哥写的libInject,网址: http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=141355

其中，dlopen和dlsym是用于打开动态链接库中的函数，将动态链接库中的函数或类导入到本程序中。

dlopen函数定义：
　　void * dlopen( const char * pathname, int mode );
　　函数描述：
　　dlopen（）函数以指定模式打开指定的动态链接库文件，并返回一个句柄给dlsym（）的调用进程。使用dlclose（）来卸载打开的库。

dlsym函数原型是

  void* dlsym(void* handle,const char* symbol)

  该函数在<dlfcn.h>文件中。

  handle是由dlopen打开动态链接库后返回的指针，symbol就是要求获取的函数的名称，函数返回值是void*,指向函数的地址，供调用使用。

(2)直接加载

[1]通过远程进程pid，ATTACH到远程进程。

[2]获取远程进程寄存器值，并保存，以便注入完成后恢复进程原有状态。

[3]获取远程进程系统调用mmap、dlopen、dlsym调用地址。

[4]调用远程进程mmap分配一段存储空间，并在空间中写入so库路径以及函数调用参数。

[5]执行远程进程dlopen,加载so库。

[6]执行远程进程dlsym，获取so库中需要执行的函数地址。

[7]执行远程进程中的函数。

[7]恢复远程进程寄存器。

[8]DETACH远程进程。

目前android  so注入的版本基本上都是基于古河大哥的libInject修改而来。关于so注入的项目，还可以参考洗大师的一个开源项目，网址：https://code.google.com/p/libandroidinjector/downloads/list。洗大师注入需要修改elf文件。

提供一个方便测试so注入成功与否的小测试库，代码如下：

 1 #include <unstd.h>
 2  
 3 #include <stdio.h>
 4  
 5 #include <android/log.h>
 6  
 7 #define LOG_TAG    "test"
 8  
 9 __attribute__((constructor))   void   inject () {
10  
11 __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,"Hello,I am  injected.");
12  
13 }

说明：若函数被设定为constructor属性，则该函数会在main()函数执行之前被自动的执行。因此，so注入测试中，只需注入以上代码编译的so库，无需调用注入so的相关函数，即可测试是否注入到远程进程。

补充说明——实现方式

转自：http://ele7enxxh.com/Android-Shared-Library-Injection.html

    0x01 获取目标进程的pid，关联目标进程：

        通过遍历查找/proc/pid/cmdline文件中是否含有目标进程名process_name,若有则进程名对应的进程号即为pid。接着，直接调用函数ptrace_attach(pid)即可完成关联。

    0x02 获取并保存目标进程寄存器值：

        直接调用ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, NULL, &saved_regs)，当然saved_regs要定义为全局变量。

    0x03 获取目标进程的dlopen，dlsym函数的绝对地址：

        大概思路是这样的：首先通过遍历/proc/pid/maps文件分别得到本进程中dlopen函数所在动态库的基地址local_module_base和目标进程dlopen函数所在动态库的基地址remote_module_base，接着获取本进程dlopen函数的绝对地址local_addr = (void*)dlopen。需要明白的是，不同进程中相同的动态库中的同一个函数的偏移地址一定是一样的，所以目标进程dlopen函数的绝对地址为：local_addr - local_module_base + remote_module_base。dlsym同理，不再详述。

    0x04 获取并保存目标进程的堆栈，设置dlopen函数的相关参数，将要注入的SO的绝对路径压栈：

        当我们的要执行的函数的某些参数需要压入堆栈的时候，就需要提前保存堆栈状态，调用ptrace_readdata(pid, (void *)regs.ARM_sp, (void *)sbuf, sizeof(sbuf))，其中sbuf为char数组，用来存放堆栈。调用ptrace_writedata(pid, (void *)regs.ARM_sp, (void *)so_path, strlen(so_path) + 1)，其中so_path为SO的绝对路径。函数传参规则：前四个参数分别由寄存器r0、r1、r2、r3存放，超过四个参数则压入堆栈。

    0x05 调用dlopen函数：

        参数设置好后，设置ARM_pc = dlopen_addr, ARM_lr = 0。调用ptrace_setregs(pid, regs)写入修改后的寄存器值，调用ptrace_continue( pid )使目标进程继续运行。（注：dlopen_addr为0x03获取到的目标进程dlopen函数的绝对地址，ARM_lr = 0的目的在于当目标进程执行完dlopen函数，使目标进程发生异常，从而让本进程重新获得控制权）

    0x06 调用dlsym函数，获取SO中要执行的函数地址：

        实现方式与调用dlopen函数类似，不再详述。

    0x07 调用要执行的函数：

        实现方式与调用dlopen函数类似，不再详述。

    0x08 恢复目标进程的堆栈，恢复目标进程寄存器值，解除关联，完成SO动态库注入：

        调用ptrace_writedata(pid, (uint8_t *)saved_regs.ARM_sp, (uint8_t *)sbuf, sizeof(sbuf))恢复堆栈，调用ptrace_setregs(pid, &saved_regs)恢复寄存器值，调用ptrace_detach(pid)解除关联，完成SO动态库注入。