本篇文章给大家分享的是有关Android Java层的anti-hooking技巧是怎样的，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

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0x00 前言

一个最近关于检测native hook框架的方法让我开始思考一个Android应用如何在Java层检测Cydia  Substrate或者Xposed框架。

声明:

下文所有的anti-hooking技巧很容易就可以被有经验的逆向人员绕过，这里只是展示几个检测的方法。在最近DexGuard和GuardIT等工具中还没有这类anti-hooking检测功能，不过我相信不久就会增加这个功能。

0x01 检测安装的应用

一个最直接的想法就是检测设备上有没有安装Substrate或者Xposed框架，可以直接调用PackageManager显示所有安装的应用，然后看是否安装了Substrate或者Xposed。

#!java

PackageManager packageManager = context.getPackageManager();

List applicationInfoList =  packageManager.getInstalledApplications(PackageManager.GET_META_DATA);

for(ApplicationInfo applicationInfo : applicationInfoList) {

if(applicationInfo.packageName.equals("de.robv.android.xposed.installer"))  {

Log.wtf("HookDetection", "Xposed found on the system.");

}

if(applicationInfo.packageName.equals("com.saurik.substrate")) {

Log.wtf("HookDetection", "Substrate found on the system.");

}

}

0x02 检查调用栈里的可疑方法

另一个想到的方法是检查Java调用栈里的可疑方法，主动抛出一个异常，然后打印方法的调用栈。代码如下：

#!java

public class DoStuff {

public static String getSecret() {

try {

throw new Exception("blah");

}

catch(Exception e) {

for(StackTraceElement stackTraceElement : e.getStackTrace()) {

Log.wtf("HookDetection", stackTraceElement.getClassName() + "->" +  stackTraceElement.getMethodName());

}

}

return "ChangeMePls!!!";

}

}

当应用没有被hook的时候，正常的调用栈是这样的：

#!bash

com.example.hookdetection.DoStuff->getSecret

com.example.hookdetection.MainActivity->onCreate

android.app.Activity->performCreate

android.app.Instrumentation->callActivityOnCreate

android.app.ActivityThread->performLaunchActivity

android.app.ActivityThread->handleLaunchActivity

android.app.ActivityThread->access$800

android.app.ActivityThread$H->handleMessage

android.os.Handler->dispatchMessage

android.os.Looper->loop

android.app.ActivityThread->main

java.lang.reflect.Method->invokeNative

java.lang.reflect.Method->invoke

com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller->run

com.android.internal.os.ZygoteInit->main

dalvik.system.NativeStart->main

但是假如有Xposed框架hook了com.example.hookdetection.DoStuff.getSecret方法，那么调用栈会有2个变化：

在dalvik.system.NativeStart.main方法后出现de.robv.android.xposed.XposedBridge.main调用

如果Xposed  hook了调用栈里的一个方法，还会有de.robv.android.xposed.XposedBridge.handleHookedMethod  和de.robv.android.xposed.XposedBridge.invokeOriginalMethodNative调用

所以如果hook了getSecret方法，调用栈就会如下：

#!bash

com.example.hookdetection.DoStuff->getSecret

de.robv.android.xposed.XposedBridge->invokeOriginalMethodNative

de.robv.android.xposed.XposedBridge->handleHookedMethod

com.example.hookdetection.DoStuff->getSecret

com.example.hookdetection.MainActivity->onCreate

android.app.Activity->performCreate

android.app.Instrumentation->callActivityOnCreate

android.app.ActivityThread->performLaunchActivity

android.app.ActivityThread->handleLaunchActivity

android.app.ActivityThread->access$800

android.app.ActivityThread$H->handleMessage

android.os.Handler->dispatchMessage

android.os.Looper->loop

android.app.ActivityThread->main

java.lang.reflect.Method->invokeNative

java.lang.reflect.Method->invoke

com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller->run

com.android.internal.os.ZygoteInit->main

de.robv.android.xposed.XposedBridge->main

dalvik.system.NativeStart->main

下面看下Substrate hook  com.example.hookdetection.DoStuff.getSecret方法后，调用栈会有什么变化：

dalvik.system.NativeStart.main调用后会出现2次com.android.internal.os.ZygoteInit.main，而不是一次。

如果Substrate  hook了调用栈里的一个方法，还会出现com.saurik.substrate.MS$2.invoked，com.saurik.substrate.MS$MethodPointer.invoke还有跟Substrate扩展相关的方法(这里是com.cigital.freak.Freak$1$1.invoked)。

所以如果hook了getSecret方法，调用栈就会如下：

#!bash

com.example.hookdetection.DoStuff->getSecret

com.saurik.substrate._MS$MethodPointer->invoke

com.saurik.substrate.MS$MethodPointer->invoke

com.cigital.freak.Freak$1$1->invoked

com.saurik.substrate.MS$2->invoked

com.example.hookdetection.DoStuff->getSecret

com.example.hookdetection.MainActivity->onCreate

android.app.Activity->performCreate

android.app.Instrumentation->callActivityOnCreate

android.app.ActivityThread->performLaunchActivity

android.app.ActivityThread->handleLaunchActivity

android.app.ActivityThread->access$800

android.app.ActivityThread$H->handleMessage

android.os.Handler->dispatchMessage

android.os.Looper->loop

android.app.ActivityThread->main

java.lang.reflect.Method->invokeNative

java.lang.reflect.Method->invoke

com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller->run

com.android.internal.os.ZygoteInit->main

com.android.internal.os.ZygoteInit->main

dalvik.system.NativeStart->main

在知道了调用栈的变化之后，就可以在Java层写代码进行检测：

#!java

try {

throw new Exception("blah");

}

catch(Exception e) {

int zygoteInitCallCount = 0;

for(StackTraceElement stackTraceElement : e.getStackTrace()) {

if(stackTraceElement.getClassName().equals("com.android.internal.os.ZygoteInit"))  {

zygoteInitCallCount++;

if(zygoteInitCallCount == 2) {

Log.wtf("HookDetection", "Substrate is active on the device.");

}

}

if(stackTraceElement.getClassName().equals("com.saurik.substrate.MS$2")  &&

stackTraceElement.getMethodName().equals("invoked")) {

Log.wtf("HookDetection", "A method on the stack trace has been hooked using  Substrate.");

}

if(stackTraceElement.getClassName().equals("de.robv.android.xposed.XposedBridge")  &&

stackTraceElement.getMethodName().equals("main")) {

Log.wtf("HookDetection", "Xposed is active on the device.");

}

if(stackTraceElement.getClassName().equals("de.robv.android.xposed.XposedBridge")  &&

stackTraceElement.getMethodName().equals("handleHookedMethod")) {

Log.wtf("HookDetection", "A method on the stack trace has been hooked using  Xposed.");

}

}

}

0x03 检测并不应该native的native方法

Xposed框架会把hook的Java方法类型改为"native"，然后把原来的方法替换成自己的代码(调用hookedMethodCallback)。可以查看XposedBridge_hookMethodNative  的实现，是修改后app_process里的方法。

利用Xposed改变hook方法的这个特性(Substrate也使用类似的原理)，就可以用来检测是否被hook了。注意这不能用来检测ART运行时的Xposed，因为没必要把方法的类型改为native。

假设有下面这个方法：

#!java

public class DoStuff {

public static String getSecret() {

return "ChangeMePls!!!";

}

}

如果getSecret方法被hook了，在运行的时候就会像下面的定义：

#!java

public class DoStuff {

// calls hookedMethodCallback if hooked using Xposed

public native static String getSecret();

}

基于上面的原理，检测的步骤如下：

定位到应用的DEX文件

枚举所有的class

通过反射机制判断运行时不应该是native的方法

下面的Java展示了这个技巧。这里假设了应用本身没有通过JNI调用本地代码，大多数应用都不需要调用本地方法。不过如果有JNI调用的话，只需要把这些native方法添加到一个白名单中即可。理论上这个方法也可以用于检测Java库或者第三方库，不过需要把第三方库的native方法添加到一个白名单。检测代码如下：

#!java

for (ApplicationInfo applicationInfo : applicationInfoList) {

if (applicationInfo.processName.equals("com.example.hookdetection")) {

Set classes = new HashSet();

DexFile dex;

try {

dex = new DexFile(applicationInfo.sourceDir);

Enumeration entries = dex.entries();

while(entries.hasMoreElements()) {

String entry = entries.nextElement();

classes.add(entry);

}

dex.close();

}

catch (IOException e) {

Log.e("HookDetection", e.toString());

}

for(String className : classes) {

if(className.startsWith("com.example.hookdetection")) {

try {

Class clazz = HookDetection.class.forName(className);

for(Method method : clazz.getDeclaredMethods()) {

if(Modifier.isNative(method.getModifiers())){

Log.wtf("HookDetection", "Native function found (could be hooked by Substrate  or Xposed): " + clazz.getCanonicalName() + "->" + method.getName());

}

}

}

catch(ClassNotFoundException e) {

Log.wtf("HookDetection", e.toString());

}

}

}

}

}

0x04 通过/proc/[pid]/maps检测可疑的共享对象或者JAR

/proc/[pid]/maps记录了内存映射的区域和访问权限，首先查看Android应用的映像，***列是起始地址和结束地址，第六列是映射文件的路径。

#!bash

#cat /proc/5584/maps

40027000-4002c000 r-xp 00000000 103:06 2114 /system/bin/app_process

4002c000-4002d000 r--p 00004000 103:06 2114 /system/bin/app_process

4002d000-4002e000 rw-p 00005000 103:06 2114 /system/bin/app_process

4002e000-4003d000 r-xp 00000000 103:06 246 /system/bin/linker

4003d000-4003e000 r--p 0000e000 103:06 246 /system/bin/linker

4003e000-4003f000 rw-p 0000f000 103:06 246 /system/bin/linker

4003f000-40042000 rw-p 00000000 00:00 0

40042000-40043000 r--p 00000000 00:00 0

40043000-40044000 rw-p 00000000 00:00 0

40044000-40047000 r-xp 00000000 103:06 1176 /system/lib/libNimsWrap.so

40047000-40048000 r--p 00002000 103:06 1176 /system/lib/libNimsWrap.so

40048000-40049000 rw-p 00003000 103:06 1176 /system/lib/libNimsWrap.so

40049000-40091000 r-xp 00000000 103:06 1237 /system/lib/libc.so

... Lots of other memory regions here ...

因此可以写代码检测加载到当前内存区域中的可疑文件：

#!java

try {

Set libraries = new HashSet();

String mapsFilename = "/proc/" + android.os.Process.myPid() + "/maps";

BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(mapsFilename));

String line;

while((line = reader.readLine()) != null) {

if (line.endsWith(".so") || line.endsWith(".jar")) {

int n = line.lastIndexOf(" ");

libraries.add(line.substring(n + 1));

}

}

for (String library : libraries) {

if(library.contains("com.saurik.substrate")) {

Log.wtf("HookDetection", "Substrate shared object found: " + library);

}

if(library.contains("XposedBridge.jar")) {

Log.wtf("HookDetection", "Xposed JAR found: " + library);

}

}

reader.close();

}

catch (Exception e) {

Log.wtf("HookDetection", e.toString());

}

Substrate会用到几个so：

#!bash

Substrate shared object found:  /data/app-lib/com.saurik.substrate-1/libAndroidBootstrap0.so

Substrate shared object found:  /data/app-lib/com.saurik.substrate-1/libAndroidCydia.cy.so

Substrate shared object found:  /data/app-lib/com.saurik.substrate-1/libDalvikLoader.cy.so

Substrate shared object found:  /data/app-lib/com.saurik.substrate-1/libsubstrate.so

Substrate shared object found:  /data/app-lib/com.saurik.substrate-1/libsubstrate-dvm.so

Substrate shared object found:  /data/app-lib/com.saurik.substrate-1/libAndroidLoader.so

Xposed会用到一个Jar：

#!bash

Xposed JAR found:  /data/data/de.robv.android.xposed.installer/bin/XposedBridge.jar

0x05 绕过检测的方法

上面讨论了几个anti-hooking的方法，不过相信也会有人提出绕过的方法，这里对应每个检测方法如下：

hook PackageManager的getInstalledApplications，把Xposed或者Substrate的包名去掉

hook Exception的getStackTrace，把自己的方法去掉

hook getModifiers，把flag改成看起来不是native

hook 打开的文件的操作，返回/dev/null或者修改的map文件

以上就是Android Java层的anti-hooking技巧是怎样的，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注创新互联行业资讯频道。

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