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Frida 通过 C 语言将 QuickJS 注入到目标进程中,获取完整的内存操作权限,达到在程序运行时实时地插入额外代码和数据的目的。官方将调用代码封装为 python 库,当然你也可以直接通过其他的语言调用 Frida 中的 C 语言代码进行操作。

Frida安装和启动

电脑端 Frida 安装

Frida 支持 python2 和 python3 版本,演示所使用的版本为 python3.8

pip install frida-tools

如果在安装中卡住,需要在 Frida 的 pypi 页面下载对应系统的 egg 文件,对应页面地址为:https://pypi.org/project/frida/#files ,并将该文件放置到个人文件夹路径下,例如 C:\Users\当前用户名,再重新使用命令安装。

安装完毕后可以通过命令frida --version来查看安装的版本,确认是否安装成功。

手机端 Frida-server 安装

本次示例使用 Android App 作为目标程序,所以需要电脑端安装 SDK 环境,以便能够连接手机进行调试操作,还需在手机端准备一个 Frida-server,下载地址为:https://github.com/frida/frida/releases,下载匹配手机 CPU 架构和本地 Frida 版本的包。

下载之后解压文件,使用adb push命令将文件推送到手机端,建议放置在/data/local/tmp文件夹中,并修改该文件的权限为 755,以便之后进行启动。

确认环境运行正常

通过 Frida 提供的一些小工具,对 Frida 的安装运行环境做简单的确认。

首先准备一个 Android 模拟器或者真机,将上一步中提到的 Frida-server 推送到手机端中,在本示例中将放置在手机的/data/local/tmp文件夹内,并将文件命名为frida-server。

通过adb shell命令连接手机,运行/data/local/tmp/frida-server &,将 Frida-server 放在系统后台自动运行。

在本地电脑终端中运行frida-ps -U,结果如下展示手机中的进程信息,说明环境已经准备完毕。

PID Name


1313 adbd

12621 android.process.acore

18037 android.process.media

14455 com.android.defcontainer

11656 com.android.deskclock

...

示例

目标应用介绍

因为 Hook 需要通过分析源码中的逻辑来实现,所以先展示一下目标应用的源码部分,方便分析其中的逻辑,找到 Hook 时要修改的方法和变量。

代码是简单的猜黑白游戏,通过按下黑或白按钮,与电脑结果进行对比,结果相同加 1 分,结果不同分数清零,当满 100 分时打出胜利提示语。具体代码如下:

package com.example.target_frida;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.annotation.SuppressLint;

import android.os.Bundle;

import android.view.View;

import android.widget.Button;

import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

TextView winCountView;

TextView battleInfoTextView;

int winCount = 0;

@SuppressLint("SetTextI18n")

@Override

public void onClick(View view) {

if (winCount > 100) {

return;

}

if (view.getId() == R.id.tvButtonBlack) {

if (!getCPUResult()) {

winCount++;

winCountView.setText(winCount + "");

battleInfoTextView.setText("Right!");

} else {

winCount = 0;

winCountView.setText(winCount + "");

battleInfoTextView.setText("Wrong! Clean All!");

}

} else if (view.getId() == R.id.tvButtonWhite) {

if (getCPUResult()) {

winCount++;

winCountView.setText(winCount + "");

battleInfoTextView.setText("Right!");

} else {

winCount = 0;

winCountView.setText(winCount + "");

battleInfoTextView.setText("Wrong! Clean All!");

}

}

if (winCount >= 100) {

battleInfoTextView.setText("Win 100 times!!!");

}

}

@SuppressLint("SetTextI18n")

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

winCountView = findViewById(R.id.winCount);

winCountView.setText(winCount + "");

battleInfoTextView = findViewById(R.id.battleInfo);

battleInfoTextView.setText("猜黑白!!!");

Button buttonBlack = (Button) findViewById(R.id.tvButtonBlack);

Button buttonWhite = (Button) findViewById(R.id.tvButtonWhite);

buttonBlack.setOnClickListener(this);

buttonWhite.setOnClickListener(this);

}

public boolean getCPUResult() {

//true为白,false为黑

return Math.random() > 0.5;

}

}

Hook 需求分析

由于正常情况下,连赢 100 次的概率几乎为零,如果想要达到胜利条件,Hook 就是一个比较好的方式。

首先分析一下源码,想要达到连赢 100 次的情况,可以有两种解决办法:一种是通过修改用来记录连赢次数的变量winCount,将连赢记录改成 99,这样只需要再赢一次就可以获得胜利;还有一种是通过修改getCPUResult方法的返回值,让其固定返回一种可能性,这样只需要选择对应的颜色就可以连续获胜。接下来通过实现第一个方案,看看使用 Frida 如何达到想要的效果。

第一种实现:修改结果变量中保存的值

首先展示修改代码,然后再进行逐步讲解:

import time

import frida, sys

date_str = time.strftime('%m-%d %H:%M:%S')

def on_message(message, data):

if message['type'] == 'send':

print(f"[{date_str}] {message['payload']}")

else:

print(f"[{date_str}] {message}")

def run_all():

# Java.perform方法:当 js 附加到目标的进程中时被执行,运行其中定义的函数

# Java.choose方法:通过完整类名,获取它的实例,从而对实例中的数据进行修改

# 通过 key:value 结构定义了两个函数:

# onMatch 对应的函数在命中一个实例的时候被调用,传入函数中的参数 instance 就是被命中的实例

# onComplete 函数会在所有实例遍历完毕之后被调用,可以做一些后续处理操作

jscode = """

Java.perform(function () {

Java.choose("com.example.target_frida.MainActivity",{

onMatch:function(instance){

console.log("winCount value is "+instance.winCount.value);

instance.winCount.value=99;

console.log("winCount value is "+instance.winCount.value);

},

onComplete:function(){

console.log("Complete!!!")

}

});

});

"""

# attach目标App进程

target_app = 'com.example.target_frida'

process = frida.get_usb_device().attach(target_app)

# 将JS代码注入进程,并附加监听方法,用来获取返回的日志信息

script = process.create_script(jscode)

script.on('message', on_message)

# 打印起始日志

print(f'[{date_str}] Start Frida on {target_app}')

# 加载注入的JS代码逻辑

script.load()

# 使用系统输入语句阻止函数运行完毕自动退出

sys.stdin.read()

if __name__ == '__main__':

run_all()

代码中的 python 语句已经添加了注释,Hook 的核心逻辑,JS 语句作为字符串保存在 jscode 变量中。

梳理一下整个 JS 语句的流程:通过Java.choose函数获取com.example.target_frida.MainActivity类的实例。在获取到实例时,首先使用console.log语句将当前实例中的 winCount 变量值(使用 winCount.value)打印到日志中,之后直接通过赋值语句把变量值改为 99,再次输出日志确认修改无误,修改逻辑就完成了。

在手机端启动 Frida-server 和被测 App,电脑端运行脚本,可以看到在命令行中输出如下内容:

[04-15 18:19:57] Start Frida on com.example.target_frida

winCount value is 0

winCount value is 99

Complete!!!

这时在 App 中选择一个颜色点击,只要选中正确的颜色,就可以成功达到预期的 100 次连胜目标,如果没能选中正确的颜色导致清零,可以再重复运行脚本修改一次数值,在这种情况下要达到预期的场景就很容易。

总结

第二个方案以及其他更多的可能性,就留给读者自行探索,在这里送上 Frida 官方 JavaScript API 链接:https://frida.re/docs/javascript-api/ ,可以通过这个链接找到你所需要的 JS 函数。

通过示例可以看到 Frida 实现 Hook 功能的强大能力,它可以定位到类的实例,并且对实例中的数据进行直接的修改,达到场景构建的目的。