移植Youpk到Aosp10上
参考文章:
https://github.com/jitcor/Youpk8
https://github.com/Youlor/Youpk
https://bbs.kanxue.com/thread-271358-1.htm#msg_header_h3_0
https://www.jianshu.com/p/18ff0b8e0b01
Fart脱壳王课程
更新说明:
本文章会定时更新,有问题直接向我提问,我会补充到文章里
同时我会在完善编译的所有流程(为小白铺路)
并完善移植原理的解读(为想要了解原理的大佬解答)
同时我会完善我如何从aosp8移植到10的过程,如何去寻找变更api(授人以渔,大家学会可以自行把我目前的移植到aosp12)
前言:
Youpk是一个很强大的框架,他的模块化组织形式非常新颖,但是随着安卓系统的不断更新,移植难度也非常大,由于使用了大量的api,导致移植有一定的难度,与fart相比,模块化的插桩更加优雅。
已经有大佬做了fart10的移植(见参考文章3),我这里就不和他重复了,来尝试下youpk的移植,并去除特征指纹。
测试设备:pixel1
aosp移植版本:aosp10.0.0_r2(本来想移植fartext,失败了)
(aosp11与10的api相关类似,可以自己尝试)
移植前需要注意的
1.需要你有基础的aosp编译修改经验,简单修改能编译成功
- 需要有趁手的ide修改经验 我使用的是android studio(调试java层) clion(调试native层)
- 可能你移植全部完成以后,还是过不去企业壳,但是你能了解基本的art修改思想
- 如果你准备好开始,检测你的内存和硬盘 内存推荐大于32G(ide要占用10+10左右)
硬盘需要大于1TB 我是32G+2TB 编译体验非常差 有条件推荐上4TB+64G
如何开启clion和android studio导入项目源码:
编译的时候要注意repo的python版本,最好大于3.7 如果在低版本ubuntu系统,需要自己编译python
repo fatal: error unknown url type: https
原因:python没有设置ssl
./configure --prefix=/usr/local/python3 --with-ssl
解决文档:
https://stackoverflow.com/questions/18317682/android-aosp-repo-init-fatal-error-unknown-url-type-https
解决:在编译的时候配置ssl
找到一个趁手的编译环境+IDE环境是成功编译的第一步骤
开始初步移植 JAVA层
由于7.1→8.0→10.0有多版本跨度,我们选择youpk8的源码进行移植,来减少api差异
第一步,导入unpacker类到
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_G7UT4HGVJX9QAGZ.jpg)
这里我们可以第一步去除指纹,修改包名
我这里的包名是com.jiqiu
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_3GB22QEWEWXZRWG.jpg)
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import android.app.ActivityThread;
import android.os.Looper;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.File;
public class Unpacker {
// public static String UNPACK_CONFIG = "/data/local/tmp/unpacker.config" ;
// 去指纹位置2,修改配置名文件,不一定需要config尾缀
public static String UNPACK_CONFIG = "/data/local/tmp/gagaga" ;
public static int UNPACK_INTERVAL = 10 * 1000;
public static Thread unpackerThread = null;
public static boolean shouldUnpack() {
boolean should_unpack = false ;
String processName = ActivityThread.currentProcessName();
BufferedReader br = null;
try {
br = new BufferedReader(new FileReader(UNPACK_CONFIG));
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if (line.equals(processName)) {
should_unpack = true ;
break ;
}
}
br.close();
}
catch (Exception ignored) {
}
return should_unpack;
}
public static void unpack() {
if (Unpacker.unpackerThread != null) {
return ;
}
if (!shouldUnpack()) {
return ;
}
// 开启线程调用
Unpacker.unpackerThread = new Thread() {
@Override public void run() {
while ( true ) {
try {
Thread. sleep (UNPACK_INTERVAL);
}
catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Unpacker.unpackNative();
}
}
};
Unpacker.unpackerThread.start();
}
public static native void unpackNative();
}
|
类名也完全可以修改,在修改后要在
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_RRETZ6G5FMCDZU5.jpg)
这个文件里加上自己的包名,否则编译不过
比如我打的包名是com.jiqiu
在里面就是
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_VZAQJM4D8GMTHVC.jpg)
之后进入
core/java/android/app/ActivityThread.java
导入自己的包名
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_HRXTX26SDS5U2C6.jpg)
在app启动后,注入自己的脱壳线程
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_P84VJ4MAAJFMTAQ.jpg)
注意:如果你修改了类名,这里的导入和调用也需要修改
NATIVE层移植
想比于fart,youpk的主动调用部分在native层实现,java层仅仅是启动一个线程 启动native函数
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_A7WZSUZ6TKR2TFF.jpg)
第一步修改dexopt.cc 路径如上
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+++ b /dex2oat/dex2oat .cc
@@ -1036,6 +1036,8 @@ class Dex2Oat final {
CompilerFilter::NameOfFilter(compiler_options_->GetCompilerFilter()));
key_value_store_->Put(OatHeader::kConcurrentCopying,
kUseReadBarrier ? OatHeader::kTrueValue : OatHeader::kFalseValue);
+
+
if (invocation_file_.get() != -1) {
std::ostringstream oss;
for (int i = 0; i < argc; ++i) {
@@ -1089,7 +1091,23 @@ class Dex2Oat final {
*out = true ;
}
}
-
+ //patch by Youlor
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
+ const char* UNPACK_CONFIG = "/data/local/tmp/gagaga" ;
+ bool ShouldUnpack() {
+ std::ifstream config(UNPACK_CONFIG);
+ std::string line;
+ if (config) {
+ while (std::getline(config, line)) {
+ std::string package_name = line.substr(0, line. find ( ':' ));
+ if (oat_location_. find (package_name) != std::string::npos) {
+ return true ;
+ }
+ }
+ }
+ return false ;
+ }
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
// Parse the arguments from the command line. In case of an unrecognized option or impossible
// values /combinations , a usage error will be displayed and exit () is called. Thus, if the method
// returns, arguments have been successfully parsed.
@@ -1240,7 +1258,14 @@ class Dex2Oat final {
ProcessOptions(parser_options.get());
// Insert some compiler things.
+
InsertCompileOptions(argc, argv);
+ //patch by Youlor
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
+ if (ShouldUnpack()) {
+ compiler_options_->SetCompilerFilter(CompilerFilter::kVerify);
+ }
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
}
|
注意,这里的config路径一定要与java层设置的一致,见去指纹2
const char* UNPACK_CONFIG = "/data/local/tmp/gagaga";
拷贝youpk项目到art/runtime目录下
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_ZRQUC2QPZQWUC6Y.jpg)
并且修改Android.bp
添加目标编译文件
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_WKWAGN87CRRFJNB.jpg)
添加编译文件后我们就可以初步处理youpk的所有不兼容api,附件提供了修改前后的youpk文件夹,在数十次的编译中,已经修改成安卓系统最新支持api
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_RCN2EE6P69FF9YR.jpg)
在新版系统编译,这个宏定义视为不安全,直接使用math库的同名函数即可过编译,记得注释原来的
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_MM2VDNQJSWTHDHE.jpg)
在新版系统中,dex相关库文件移动到了libdexfile文件夹下,我们只需改动libdexfile/Android.bp
导出其依赖的库,并按新版文件调用,即可解决依赖问题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | // Check whether the oat output files are writable, and open them for later. Also open a swap
diff --git a /libdexfile/Android .bp b /libdexfile/Android .bp
index 30d1bcd..2ff2f10 100644
--- a /libdexfile/Android .bp
+++ b /libdexfile/Android .bp
@@ -95,7 +95,7 @@ cc_defaults {
},
},
generated_sources: [ "dexfile_operator_srcs" ],
- export_include_dirs: [ "." ],
+ export_include_dirs: [ "." , "dex" ],
}
|
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_GPPP4ARB26SNY4X.jpg)
globals位置发生改变
#include "base/globals.h”
mirror::Class*指针修改为ObjPtrmirror::Class
setstatus的状态码发生改变 mirror::Class::kStatusInitialized变为ClassStatus::kInitialized
删除size_t Unpacker::getCodeItemSize(ArtMethod* method)方法 新版有api可以直接实现
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_DQTMU4T5FEHZ29K.jpg)
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_UJ37SDBA54PUHSV.jpg)
uint32_t code_item_size = method->GetDexFile()->GetCodeItemSize(*code_item);
可以直接获取到codeitem的size 省去了上面的函数
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_5FHZ2FYBYNCCS69.jpg)
method->GetCodeItem()->insns_;
新版本的codeitem没有insns_属性,需要迭代器访问
见参考文章4
修改为 const uint16_t* const insns = CodeItemInstructionAccessor(*method->GetDexFile(),method->GetCodeItem()).Insns();即可编译通过
最后修改注册函数
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_DUFVY2ACC6RW5ZU.jpg)
REGISTER_NATIVE_METHODS("com/jiqiu/Unpacker");
包名和类名修改过的可以去修改下
art各生命周期函数插桩
artmethod.cc注册函数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | --- a /runtime/runtime .cc
+++ b /runtime/runtime .cc
@@ -15,7 +15,9 @@
*/
-
+ //add
+
+ //addend
// sys /mount .h has to come before linux /fs .h due to redefinition of MS_RDONLY, MS_BIND, etc
@@ -1907,6 +1909,10 @@ void Runtime::RegisterRuntimeNativeMethods(JNIEnv* env ) {
register_org_apache_harmony_dalvik_ddmc_DdmServer( env );
register_org_apache_harmony_dalvik_ddmc_DdmVmInternal( env );
register_sun_misc_Unsafe( env );
+
+ //add
+ Unpacker::register_cn_youlor_Unpacker( env );
+ //addend
}
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const DeoptimizationKind& kind) {
|
修改art/runtime下的Android.bp 使其走向选择分支解释模式
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | --- a /runtime/Android .bp
+++ b /runtime/Android .bp
@@ -350,6 +352,9 @@ libart_cc_defaults {
// ART is allowed to link to libicuuc directly
// since they are in the same module
"-DANDROID_LINK_SHARED_ICU4C" ,
+ "-Wno-error" ,
+ "-DART_USE_CXX_INTERPRETER=1" ,
],
},
|
class_linker.h增加友元函数,使其可以访问内部的dex缓存字段
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | --- a /runtime/class_linker .h
+++ b /runtime/class_linker .h
@@ -1385,6 +1385,9 @@ class ClassLinker {
class FindVirtualMethodHolderVisitor;
friend class AppImageLoadingHelper;
+ //add
+ friend class Unpacker;
+ //addend
friend class ImageDumper; // for DexLock
friend struct linker::CompilationHelper; // For Compile in ImageTest.
friend class linker::ImageWriter; // for GetClassRoots
diff --git a /runtime/interpreter/interpreter_switch_impl-inl .h b /runtime/interpreter/interpreter_switch_impl-inl .h
index 36cfee4..b6e5ff6 100644
|
修改artmethod 增加判断分支(这里和youpk原版移植方式一样)
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index 0890da8..2cd96d2 100644
--- a /runtime/art_method .cc
+++ b /runtime/art_method .cc
@@ -50,7 +50,9 @@
-
+ //add
+
+ //addend
namespace art {
using android::base::StringPrintf;
@@ -322,13 +324,28 @@ void ArtMethod::Invoke(Thread* self, uint32_t* args, uint32_t args_size, JValue*
// If the runtime is not yet started or it is required by the debugger, then perform the
// Invocation by the interpreter, explicitly forcing interpretation over JIT to prevent
// cycling around the various JIT /Interpreter methods that handle method invocation.
- if (UNLIKELY(!runtime->IsStarted() ||
- (self->IsForceInterpreter() && !IsNative() && !IsProxyMethod() && IsInvokable()) ||
- Dbg::IsForcedInterpreterNeededForCalling(self, this))) {
+
+ // if (UNLIKELY(!runtime->IsStarted() ||
+ // (self->IsForceInterpreter() && !IsNative() && !IsProxyMethod() && IsInvokable()) ||
+ // Dbg::IsForcedInterpreterNeededForCalling(self, this))) {
+ //add
+ if (UNLIKELY(!runtime->IsStarted() || Dbg::IsForcedInterpreterNeededForCalling(self, this)
+ || (Unpacker::isFakeInvoke(self, this) && !this->IsNative()))) {
+
+ //addend
if (IsStatic()) {
art::interpreter::EnterInterpreterFromInvoke(
self, this, nullptr, args, result, /*stay_in_interpreter=*/ true );
} else {
+ //patch by Youlor
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
+ // 如果是主动调用fake invoke并且是native方法则不执行
+ if (Unpacker::isFakeInvoke(self, this) && this->IsNative()) {
+ // Pop transition.
+ self->PopManagedStackFragment(fragment);
+ return ;
+ }
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
mirror::Object* receiver =
reinterpret_cast<StackReference<mirror::Object>*>(&args[0])->AsMirrorPtr();
art::interpreter::EnterInterpreterFromInvoke(
diff --git a /runtime/class_linker .h b /runtime/class_linker .h
|
解释器分支移植
a/runtime/interpreter/interpreter_switch_impl-inl.h
注意这个不是在cpp中实现了,在interpreter_switch_impl-inl.h头中实现
而且youpk插桩的宏定义在aosp10中改为了函数判断,无法在函数中插桩
只需要在相应位置插桩即可解决(已给出patch)
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+++ b /runtime/interpreter/interpreter_switch_impl-inl .h
@@ -18,7 +18,9 @@
-
+ //add
+
+ //addend
@@ -225,6 +227,7 @@ class InstructionHandler {
if (!CheckForceReturn()) {
return false ;
}
+
if (UNLIKELY(instrumentation->HasDexPcListeners())) {
uint8_t opcode = inst->Opcode(inst_data);
bool is_move_result_object = (opcode == Instruction::MOVE_RESULT_OBJECT);
@@ -243,6 +246,8 @@ class InstructionHandler {
return false ;
}
}
+
+ //addend
return true ;
}
@@ -2643,12 +2648,25 @@ ATTRIBUTE_NO_SANITIZE_ADDRESS void ExecuteSwitchImplCpp(SwitchImplContext* ctx)
<< "Entered interpreter from invoke without retry instruction being handled!" ;
bool const interpret_one_instruction = ctx->interpret_one_instruction;
+
+ //add
+ int inst_count=-1;
+ //addend
while ( true ) {
dex_pc = inst->GetDexPc(insns);
shadow_frame.SetDexPC(dex_pc);
TraceExecution(shadow_frame, inst, dex_pc);
inst_data = inst->Fetch16(0);
{
+ //add
+ inst_count++; \
+ bool dumped = Unpacker::beforeInstructionExecute(self, shadow_frame.GetMethod(), \
+ dex_pc, inst_count); \
+
+ if (dumped) {
+ return ;
+ }
+ //addend
bool exit_loop = false ;
InstructionHandler<do_access_check, transaction_active> handler(
ctx, instrumentation, self, shadow_frame, dex_pc, inst, inst_data, exit_loop);
@@ -2662,6 +2680,7 @@ ATTRIBUTE_NO_SANITIZE_ADDRESS void ExecuteSwitchImplCpp(SwitchImplContext* ctx)
continue ;
}
}
+
switch (inst->Opcode(inst_data)) {
case OPCODE: { \
@@ -2681,6 +2700,13 @@ DEX_INSTRUCTION_LIST(OPCODE_CASE)
if (UNLIKELY(interpret_one_instruction)) {
break ;
}
+ //patch by Youlor
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
+ bool dumped = Unpacker::afterInstructionExecute(self, shadow_frame.GetMethod(), dex_pc, inst_count);
+ if (dumped) {
+ return ;
+ }
+ // ++++++++++++++++++++++++++++
}
// Record where we stopped.
shadow_frame.SetDexPC(inst->GetDexPc(insns));
diff --git a /runtime/runtime .cc b /runtime/runtime .cc
index 51a40e7..275324c 100644
|
成品测试
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_W8XZ85QJCKC3N73.jpg)
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_8CMT5QME7SKAE7Q.jpg)
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_RD5Z7BPNNYEMDVY.jpg)
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_VXYYXTKGRZ9VM92.jpg)
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_KPJUQ5WUA4QAVGU.jpg)
![Untitled](http://resources.yxfzedu.com/images/article_images/967562_W4JH878563ATKFM.jpg)
关于Youpk与FART检测的思路
youpk独特检测思路
- 由于作者指定了特定名称的包名,所以可以通过反射的方法来检测是否存在这个类,如果存在,则判断为脱壳机环境(在系统的类里面,可以使用hideapi来绕过反射限制)
https://github.com/LSPosed/AndroidHiddenApiBypass
- 由于作者独特的包名过滤机制,需要配置特定名字的config在data/local/tmp下 其他app可扫描这个目录下的config,来判断脱壳环境
解决方法:
换一个注册的名字,可以选定一些厂商的特殊包名注册,如xiaomi meizu huawei等特殊包名
修改config名字或落地地方挑选app不可达路径(之后会集中讨论)
fart8独特检测思路
DexFIile静态注册了一个函数,作为与native桥接的函数,由于比较独特,直接可以通过反射调用,甚至可以做进一步下沉,在libart.so的导出表中发现这个函数
在ActivityThred中出现了很多工具类函数,可以反射调用检测,以及在art_method中有额外的导出函数,可以通过扫描libart.so的导出表来扫描制定名字
解决方法:
- 学习youpk,将逻辑打包到一个包里,进行插桩复用
- 进行api复用(fart10已经做到),将必要的逻辑实现在系统api里,通过参数判断是否返回
共同监测点
文件落地的检测,比如fart选择落地在sdcard下的文件夹,厂商可以选择对sdcard做扫描,来判断该机器是否是脱壳机,以及自己私有目录下异常文件的扫描(以及user落地后无法提取)
难点:
权限的申请(脱壳机一般都有)
用户隐私的保护 (厂商一般不管)
解决办法:
修改系统selinux,注册全新的selinux标签,编写系统应用,进行文件的存储和获取(小肩膀沙盒定制思路)
注册系统服务,app通过调用,存储到/system 目录下
以上两种方法均可进行dex和config文件的落地
导出函数的名字,以及导出函数数量的api的检测
难点:
各大厂商对于rom均有定制,libart.so数量均不一致
无法太大的做到导出函数数量的特征(这个是真的致命打击)
解决办法:
建立机型库,对机型的各个文件进行模型建立,检测是否为异常libart,判断是否为异常机型
aosp的检测 以及机型的检测
脱壳机一般使用pixel以及nexus等机型做定制rom,可以针对这些机型做风控(误杀率高)
所以可以对aosp的定制进行检测,对aosp的指纹进行检测(目前大部分脱壳机过不去企业壳都折在了这里)
解决办法:
使用开源的lineageos 以及pixel experience系统进行定制,这些系统都已经去除了很多aosp的特征
(除非日后国内哪家厂商开源了他们的操作系统)
使用支持这些rom的手机进行定制,这里我强烈推荐一加手机,简直无敌 随便刷随便解锁 还能9008救砖(比某xel6代好太多了)
附件: 提供下载
https://fortunate-decimal-730.notion.site/Youpk-Aosp10-ead82bb5990c4574a9fc0e5d899beaa1?pvs=4
移植后的unpcker模块
所有patch:
Untitled
最后于 17小时前
被mb_qzwrkwda编辑
,原因: