【转】Android逆向分析笔记

时间 2019-11-10

原文原文链接

原文：https://lichao890427.github.io/wiki/android%20reverse%20engineering/php

概述

分析步骤

通用逆向分析步骤

1.了解该模块正向编程相关方法
2.使用apktool解密apk，获得资源、jni模块等文件
3.从apk提取出dex文件，使用dex2jar转换成jar文件，再用java逆向工具获得java源码 dex->jar->java
4.根据特征(字符串、常量、包名类名方法名、manifest文件、布局文件等方式)或调试手段定位到关键代码
5.分析变量含义类型、函数逻辑、模块流程
6.对变量、函数、类进行标注、恢复成高级语言 ->c

Android程序的特色相比在于使用混淆方式打包，将包名、类名、函数名改为不易看懂的字母，从而使生成的apk小不少(android studio提供了release编译方式，使用proguard混淆)，所以反编译apk最多的工做在于重构这些名称，这一点和pc上一致，对于android native程序(jni)则和pc上基本一致，不一样之处在于常见的是arm汇编。html

安卓上APK调试步骤：

1.Apk(debuggable)或系统(ro.debuggable=1)设置为可调试
2.在虚拟机中启动服务端(adbd/android_server)
3.在主机端链接客户端调试器(IDA/jdb/adt)，设置断点

安卓上linux程序调试步骤：

1.在虚拟机中启动服务端(gdb_server/linux_server)
2.在主机端链接客户端调试器(IDA/gdb_for_windows)，设置断点

对于apk的反编译，因为资源和xml都进行了编码，所以反编译时必然要解析相应的resource.arsc/AndroidManifest.xml等文件，对于作过保护处理的apk一般会在这里作手脚干扰Apktool、dex2jar等反编译工具所以颇有必要掌握编译、调试这些工具源码的方法(见“如何编译、调试apktool和dex2jar”)java

分析工具

集成IDE：APK改之理、JD-GUI、JEB(1.4破解 2.0)、jadx
解压(apk, jar)：WinRar
解析资源：apktool
反编译引擎(jar, class)：dex2jar工具集、jd-core(JD-GUI,JD-Eclipse反编译核心)、fernflower(Android Studio反编、procyon
回编译：aapt、dex2jar工具集
调试器：IDA、jdb、adt等
辅助工具：DDMS 若是是虚拟机能够看到全部进程

APK改之理

整合&提供了全套解压、反编译代码和资源、回编译、签名功能，强大的正则搜索，修改smali字节码等功能
集成ApkTool、Dex2jar、JD-GUI工具
可视化操做，全自动的反编译、回编译、签名Apk
正则表达式搜索资源及源码

JD-GUI

轻量级反编译，反编译jar/class等java字节码文件(能力通常)，提供简单的搜索能力python

JEB

反编译apk/jar工具(能力较强)
强大的正向、反向索引，必定程度重命名能力，必定搜索能力
支持注释、插件
交互式可视化操做，全自动的反编译
支持重命名

Dex2jar工具集

dex2jar是一个工具包，反编译dex和jar，还提供了一些其它的功能，每一个功能使用一个bat批处理或 sh 脚原本包装，只需在Windows 系统中调用 bat文件、在Linux 系统中调用 sh 脚本便可。在bat中调用相应的jar主类完成特定功能，例如d2j-dex2jar.bat中的内容是：@"%~dp0d2j_invoke.bat" com.googlecode.dex2jar.tools.Dex2jarCmd %*。经常使用的有dex2jar jar2dex dex2smali smali2dexlinux

d2j-apk-sign用来为apk 文件签名。命令格式：d2j-apk-sign xxx.apk 。
d2j-asm-verify 用来验证jar 文件。命令格式：d2j-asm-verify -d xxx.jar。
d2j-dex2jar 用来将dex 文件转换成jar 文件。命令格式：d2j-dex2jar xxx.apk
d2j-dex-asmifier 用来验证dex 文件。命令格式：d2j-dex-asmifier xxx.dex。
d2j-dex-dump 用来转存dex 文件的信息。命令格式：d2j-dex-dump xxx.apk out.jar 。
d2j-init-deobf 用来生成反混淆jar 文件时的初始化配置文件。
d2j-jar2dex 用来将jar 文件转换成 dex 文件。命令格式：d2j-jar2dex xxx.apk。
d2j-jar2jasmin 用来将jar 文件转换成jasmin 格式的文件。命令格式：d2j-jar2jasmin xxx.jar
d2j-jar-access 用来修改jar 文件中的类、方法以及字段的访问权限。
d2j-jar-remap 用来重命名jar 文件中的包、类、方法以及字段的名称。
d2j-jasmin2jar 用来将jasmin 格式的文件转换成 jar 文件。命令格式：d2j-jasmin2jar dir dex2jar为d2j-dex2jar 的副本。
dex-dump为d2j-dex-dump 的副本

Apktool反编译&打包工具

反编译apk：apktool d file.apk –o path
回编译apk：apktool b path –o file.apk

常见文件格式

Apk

Android package，android安装程序文件，本质上是压缩包，解压获得classes.dex、resources.arsc、AndroidManifest.xml、so文件以及资源文件android

Resources.arsc资源描述文件
Classes.dex全部代码编译过得darvik字节码文件，可能会有多个
AndroidManifest.xml 编译过的AndroidManifest.xml文件

使用aapt解析xml

 
  aapt d xmltree 1.apk AndroidManifest.xml
N: android=http://schemas.android.com/apk/res/android
  E: manifest (line=2)
    A: android:versionCode(0x0101021b)=(type 0x10)0x1
    A: android:versionName(0x0101021c)="1.0" (Raw: "1.0")
    A: package="com.ibotpeaches.issue767" (Raw: "com.ibotpeaches.issue767")
    A: platformBuildVersionCode=(type 0x10)0x17 (Raw: "23")
    A: platformBuildVersionName="6.0-2438415" (Raw: "6.0-2438415")
    E: uses-sdk (line=0)
      A: android:minSdkVersion(0x0101020c)=(type 0x10)0x16
      A: android:targetSdkVersion(0x01010270)=(type 0x10)0x17
    E: application (line=3)
      A: android:theme(0x01010000)=@0x7f090083
      A: android:label(0x01010001)=@0x7f060015
      A: android:icon(0x01010002)=@0x7f030000
      A: android:debuggable(0x0101000f)=(type 0x12)0xffffffff
      A: android:allowBackup(0x01010280)=(type 0x12)0xffffffff
      A: android:supportsRtl(0x010103af)=(type 0x12)0xffffffff
      E: activity (line=4)
        A: android:theme(0x01010000)=@0x7f090030
        A: android:label(0x01010001)=@0x7f060015
        A: android:name(0x01010003)="com.ibotpeaches.issue767.MainActivity" (Raw
: "com.ibotpeaches.issue767.MainActivity")
        E: intent-filter (line=5)
          E: action (line=6)
            A: android:name(0x01010003)="android.intent.action.MAIN" (Raw: "andr
oid.intent.action.MAIN")
          E: category (line=7)
            A: android:name(0x01010003)="android.intent.category.LAUNCHER" (Raw:
 "android.intent.category.LAUNCHER")
      E: meta-data (line=10)
        A: android:name(0x01010003)="large.int.value" (Raw: "large.int.value")
        A: android:value(0x01010024)="9999999999999999999999" (Raw: "99999999999
99999999999") 
 

查看xml => aapt d xmltree 1.apk AndroidManifest.xml
查看resource => aapt d resources 1.apk (resource.arsc)ios

Dex

Dalvik Executable，Dalvik可执行文件，从java class文件转换而来的字节码，Classes.Dex经过dex2jar转换成java字节码(有损)，或者dex2smali转换成darvik汇编(无损)——smali字节码，其形式以下 c++

Jar

Java Archive，java归档文件，能够直接解压获得class文件git

Odex

dex转odex：/system/bin/dexopt
dexopt-wrapper 1.apk 1.odexgithub

Aar

Android归档文件，压缩包格式，包含

/AndroidManifest.xml (强制) 未编译的
/classes.jar (强制)
/res/ (强制)
/R.txt (强制)
/assets/ (可选)
/libs/*.jar (可选)
/jni//*.so (可选)
/proguard.txt (可选)
/lint.jar (可选)

So

Linux动态连接库文件，包含arm64 arm mips mips64 x86 x86-64几个平台

工具转换图

Android设备上重要目录

/system/app/1.apk 系统应用
/data/app/1.apk 用户应用
/data/data/[pkgname] 应用数据(so,database,…)
/data/dalvik-cache 存放dex

Java层

经常使用工具

adb

设备通讯、调试工具，经常使用法：

 
  adb devices 列出当前设备
adb –s d24eb3ab [命令]      指定设备执行命令
adb push 源 目标			 非root机器能够设置路径为/data/local/tmp
adb pull 源 目标
adb shell 				    执行终端
adb logcat 				    查看日志(/system/logcat为服务器)
adb jdwp 				    查看远程jdwp进程
adb forward tcp:主机端口     tcp:远程端口 		把主机端口消息转发手机端口(端口对应进程)	用于ida调试
adb forward tcp:主机端口     jdwp:远程进程ID 	把主机端口消息转发手机jdwp进程	用于jdb调试 
adb install [apkpath]		安装apk
adb uninstall [packagename]	卸载apk 注意会完全清理，删除/data/app下的备份apk
adb remount 				将/system从新映射为读写，以便进行系统区文件操做
adb root                    使adb以root方式启动，便于push/pull/remount 
 

aapt

APK资源管理工具，用于增删查改APK中的文件、资源等，对于分析编译后的Resource.arsc, AndroidManifest.xml格式较有价值，一般也能够用winrar对apk/jar进行解压

 
  打印xml树 aapt d xmltree 1.apk AndroidManifest.xml
打印资源	aapt d resources 1.apk
添加文件	aapt a 1.apk AndroidManifest.xml
删除文件	aapt r 1.apk AndroidManifest.xml 
 

am & pm

Android远程命令，am执行调试、运行功能，pm执行安装、卸载功能

启动应用：am start -D -n "b.myapp/b.myapp.MainActivity" -a android.intent.action.MAIN -c android.intent.category.LAUNCHER
启动服务：am startservice -n com.android.music/com.android.music.MediaPlaybackService
强制中止包：am force-stop com.example.administrator.myapplication
强制结束包进程：am kill com.example.administrator.myapplication am kill all
发送广播：adb shell am broadcast -a com.android.test
安装应用：pm install –r 1.apk
卸载应用：pm uninstall packagename
列出全部安装包：pm list package
查看是否以指定名为前缀的包存在：pm list package com.qihoo
禁用应用：pm disable packagename (禁用后，图标消失，对该应用的操做都无效)

有源码调试APK

Android studio

在android studio中能够采用运行调试或进程附加方式调试，支持条件断点、一次断点、对单线程下断，有6种断点：

TypeCh	TypEn	Description
行断点	Java Line Breakpoints	在(java/c)源码某行下断
Java类成员变量访问断点	Java Field Watchpoints	相似于内存访问断点，在读和写java类成员变量时断下
Java类方法断点	Java Method Breakpoints	在进入java层函数或退出函数时断下
Java异常断点	Java Exception Breakpoints	发生java层捕获或未捕获异常时断下
异常断点	Exception Breakpoints	抛异常或捕获异常时断下
符号断点	Symbolic Breakpoints	(c/java)符号断点

Adb wifi

应用市场有不少这种软件，须要Root权限。解决没有USB数据线的状况下的调试

 
  C:\Users\Administrator>adb connect 192.168.0.103:5555
connected to 192.168.0.103:5555
此时能够用adt调试 
 

无源码调试apk

不须要调试的通常过程：使用反编译工具获得源代码，修改调试标识，修改机器码，最后回编译签名：

 
  反编译apk：apktool d file.apk –o path  
回编译apk：apktool b path –o file.apk

使用AndroidStudio和Apktool工具调试

第一步，反编译获得(占行)伪源码：java -jar apktool.jar d -d input.apk -o out，加上-d选项以后反编译出的文件后缀为.java，而不是.smali，每一个.java文件立马都伪形成了一个类，语句全都是“a=0;”这一句，smali语句成为注释，作这些都是为了后面欺骗idea、eclipse、android studio这些ide的
第二步，修改资源或者源码(smali)，修改AndroidManifest.xml调试标识，反编译之后能够在dex中插入waitfordebugger或者Log.i的smali代码来进行相应的控制
第三步，回编译(-d选项)+签名
- 回编译：apktool b –d path –o input.apk
- 签名： java –jar signapk.jar testkey.x509.pem testkey.pk8 input.apk output.apk
第四步，新建android studio工程，将反编译获得的smali文件夹中的源文件拷贝到源码目录（欺骗），回编译的apk覆盖目标apk位置，删除Edit configuration的Before launch，下断点调试

点评：这种方式只能够用来分析加密很弱的App，前提是apktool能够成功反编译

使用jdb调试

jdb是一个支持java代码级调试的工具，它是由java jdk提供的，能够设置断点、查看堆栈、计算表达式、动态修改类字节码、调试&跟踪、修改变量值、线程操做，断点包括：(源码)行断点、符号断点、成员变量访问断点。每一个java程序(windows/ios/android)均可以用jdwp协议进行调试，Android Studio/Eclipse的调试也是创建在该协议基础之上，下面以实例说明：

第一步，开发demo

public class MainActivity extends Activity {

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.activity_main);

      findViewById(R.id.ok).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
          @Override
          public void onClick(View v) {
              Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse("http://www.b.com"));
              intent.setClassName("com.android.browser","com.android.browser.BrowserActivity");
              startActivity(intent);
          }
      });
  }
}

第二步，启动jdb调试

 
    adb shell am start -D -n "b.myapp/b.myapp.MainActivity" -a android.intent.action.MAIN -c android.intent.category.LAUNCHER 
   

第三步，开始调试
- 查看ddms中该进程端口号 8600
- 使用jdb调试：jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=8600

下断点：函数断点stop in android.app.Activity.startActivity(android.content.Intent)
行断点 stop at android.app.Activity:123，触发断点后显示堆栈：

 
      <1> main[1] where
[1] android.app.Activity.startActivity (Activity.java:3,490)
[2] b.myapp.MainActivity$1.onClick (MainActivity.java:21)
[3] android.view.View.performClick (View.java:4,084)
[4] android.view.View$PerformClick.run (View.java:16,966)
[5] android.os.Handler.handleCallback (Handler.java:615)
[6] android.os.Handler.dispatchMessage (Handler.java:92)
[7] android.os.Looper.loop (Looper.java:137)
[8] android.app.ActivityThread.main (ActivityThread.java:4,745)
[9] java.lang.reflect.Method.invokeNative (本机方法) 
     

查看参数

 
  <1> main[1] print intent
 intent = "Intent { act=android.intent.action.VIEW dat=http://www.b.com cmp=
com.android.browser/.BrowserActivity }" 
 

设置源码从而进行逐行调试

 
  <1> main[1] use D:\Android\sdk\sources\android-18		//参考设备android版本
<1> main[1] use D:\test\MyApplication\app\src\main\java
<1> main[1] list
3,421         * @hide Implement to provide correct calling token.
3,422         */
3,423        public void startActivityAsUser(Intent intent, UserHandle user) {
3,424            startActivityAsUser(intent, null, user);
3,425 =>     }
3,426
3,427        /**
3,428         * @hide Implement to provide correct calling token.
3,429         */
3,430        public void startActivityAsUser(Intent intent, Bundle options, User
Handle user) { 
 

行断点：

 
  > use D:\test\MyApplication\app\src\main\java
stop at b.myapp.MainActivity:18
正在延迟断点b.myapp.MainActivity:18。
将在加载类后设置。
> resume
已恢复全部线程。
> 设置延迟的断点b.myapp.MainActivity:18
断点命中: "线程=<1> main", b.myapp.MainActivity.onCreate(), 行=18 bci=12
18            int j = 0; 
 

初始断点

只要链接到jdb就会致使app运行起来，此时若是想断在初始化这部分就没有办法了，不过jdb提供初始命令脚本

暂停全部线程： echo suspend > jdb.ini
执行调试：jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=8601

此时，app仍然处于等调试器状态，而虫子已经变绿，此时能够下断点，而后resume恢复全部线程附加后会变绿色虫子

 
  > > stop in b.myapp.MainActivity.onCreate(android.os.Bundle)
正在延迟断点b.myapp.MainActivity.onCreate(android.os.Bundle)。
将在加载类后设置。
>resume
已恢复全部线程。
断点命中: "线程=<1> main", b.myapp.MainActivity.onCreate(), 行=13 bci=0

<1> main[1] where
  [1] b.myapp.MainActivity.onCreate (MainActivity.java:13)
  [2] android.app.Activity.performCreate (Activity.java:5,372)
  [3] android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate (Instrumentation.java:1,1
04)
  [4] android.app.ActivityThread.performLaunchActivity (ActivityThread.java:2,25
8)
  [5] android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity (ActivityThread.java:2,350
)
  [6] android.app.ActivityThread.access$700 (ActivityThread.java:160)
  [7] android.app.ActivityThread$H.handleMessage (ActivityThread.java:1,317)
  [8] android.os.Handler.dispatchMessage (Handler.java:99)
  [9] android.os.Looper.loop (Looper.java:137)
  [10] android.app.ActivityThread.main (ActivityThread.java:5,454) 
 

调试命令

 
  stop in:断点
	step:步入(源码行)
	stepi:单入(指令)
	step up:执行到返回
	cont:恢复运行
	next:步过
	输出表达式:print/eval 
 

jdb最大缺点在于难用，因此有人用python封装了一次，工具名AndBug

无源码调试dex

1. 使用ida分析apk或者从apk中提取出的dex
1. 设置调试选项，包括包名和主类名，参考反编译的AndroidManifest
1. 启动调试便可

Linux层

经常使用工具

Gdbserver

 
  Usage:  gdbserver [OPTIONS] COMM PROG [ARGS ...]
        gdbserver [OPTIONS] --attach COMM PID
        gdbserver [OPTIONS] --multi COMM
		隐藏用法：gdbserver [OPTIONS] +SOCKETFILE --attach PID			会在本地创建socket文件通讯
Options:
  --debug               Enable general debugging output.
  --remote-debug        Enable remote protocol debugging output.
  --version             Display version information and exit.
  --wrapper WRAPPER --  Run WRAPPER to start new programs.
  --once                Exit after the first connection has closed.
使用方式：
启动模式远程调试：gdbserver --debug --remote-debug  :23946 /system/test.out [参数]		
附加模式远程：gdbserver –debug –remote-debug –attach  :23946 1234
	Adb forward tcp:23946 tcp:23946 转发端口
IDA中选择Remote GDB Debugger附加便可 
 

Strace

 
  usage: strace [-CdDffhiqrtttTvVxx] [-a column] [-e expr] ... [-o file]
              [-p pid] ... [-s strsize] [-u username] [-E var=val] ...
              [command [arg ...]]
or: strace -c [-D] [-e expr] ... [-O overhead] [-S sortby] [-E var=val] ...
              [command [arg ...]]
-c --统计每一系统调用的所执行的时间,次数和出错的次数等.
-C -- like -c but also print regular output while processes are running
-f --跟踪由fork调用所产生的子进程.
-F --尝试跟踪vfork调用.在-f时,vfork不被跟踪.
-i --输出系统调用的入口指针
-q --禁止输出关于脱离的消息
-r --打印出相对时间关于,,每个系统调用
-T --显示每一调用所耗的时间
-v --输出全部的系统调用.一些调用关于环境变量,状态,输入输出等调用因为使用频繁,默认不输出
-x --以十六进制形式输出非标准字符串
-a设置返回值的输出位置.默认 为40.
-e expr -指定一个表达式,用来控制如何跟踪.: option=[!]all or option=[!]val1[,val2]...
   options: trace, abbrev, verbose, raw, signal, read, or write
-o file --将strace的输出写入文件filename
-O overhead -- set overhead for tracing syscalls to OVERHEAD usecs
-p pid --跟踪指定的进程pid.
-D -- run tracer process as a detached grandchild, not as parent
-s strsize --指定输出的字符串的最大长度.默认为32.文件名一直所有输出
-S sortby -- sort syscall counts by: time, calls, name, nothing (default time)
-u username --以username 的UID和GID执行被跟踪的命令
-E var=val -- put var=val in the environment for command
-E var -- remove var from the environment for command

使用方式：
Strace –f ProcessA		启动跟踪
Strace –f –p 234		附加跟踪
	-e trace=file       -e trace=process    -e trace=network 
 

有源码so调试

Ndk-gdb

该程序是一个shell脚本，执行过程以下：

 
  adb shell am start -D -n com.example.hellojni/.HelloJni		启动app并等待调试器
	ps | grep hellojni									获得PID 3569
adb shell run-as com.example.hellojni /data/data/com.example.hellojni/lib/gdbserver +debug-socket --attach (3569)PID
	将PID与文件映射创建调试连接(c层)
adb forward tcp:5039 localfilesystem:/data/data/com.example.hellojni/debug-socket将调试连接和本地端口创建连接(c层)
adb forward tcp:65534 jdwp:(3569)PID										 将本地端口和进程创建链接(java层)
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=localhost,port=65534			 使用jdb调试java层
arm-linux-androideabi-gdb.exe											
	target remote :5039												 使用gdb调试c层
	set breakpoint pending on 
 

(使用前关掉腾讯的AndroidServer.exe，不然连不上!!!)，在工程目录下(有AndroidManifest.xml)，命令行运行%NDK_ROOT%\ndk-gdb-py.cmd --start --verbose，输出下面字符即为成功：

 
  Android NDK installation path: D:/Android/AndroidNDK/android-ndk-r10e
ADB version found: Android Debug Bridge version 1.0.32
Using ADB flags:
Using auto-detected project path: .
Found package name: com.example.hellojni
ABIs targetted by application: arm64-v8a armeabi armeabi-v7a armeabi-v7a-hard mips mips64 x86 x86_64
Device API Level: 19
Device CPU ABIs: armeabi-v7a armeabi
Compatible device ABI: armeabi-v7a
Using gdb setup init: ./libs/armeabi-v7a/gdb.setup
Using toolchain prefix: D:/Android/AndroidNDK/android-ndk-r10e/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/windows/bin/arm-linux-androideabi
Using app out directory: ./obj/local/armeabi-v7a
Found debuggable flag: true
Found device gdbserver: /data/data/com.example.hellojni/lib/gdbserver
Found data directory: '/data/data/com.example.hellojni'
Found first launchable activity: .HelloJni
Launching activity: com.example.hellojni/.HelloJni
## COMMAND: adb_cmd shell am start -D -n com.example.hellojni/.HelloJni
## COMMAND: adb_cmd shell sleep 2.000000
Found running PID: 9139
## COMMAND: adb_cmd shell run-as com.example.hellojni /data/data/com.example.hellojni/lib/gdbserver --attach +debug-socket 9139 [BACKGROUND]
Launched gdbserver succesfully.
Setup network redirection
## COMMAND: adb_cmd forward tcp:5039 localfilesystem:/data/data/com.example.hellojni/debug-socket
Attached; pid = 9139
Listening on Unix socket debug-socket
## COMMAND: adb_cmd pull /system/bin/app_process ./obj/local/armeabi-v7a/app_process
79 KB/s (9488 bytes in 0.117s)
Pulled app_process from device/emulator.
## COMMAND: adb_cmd pull /system/bin/linker ./obj/local/armeabi-v7a/linker
585 KB/s (63596 bytes in 0.106s)
Pulled linker from device/emulator.
## COMMAND: adb_cmd pull /system/lib/libc.so ./obj/local/armeabi-v7a/libc.so
1184 KB/s (310584 bytes in 0.256s)
Pulled /system/lib/libc.so from device/emulator.
Set up JDB connection, using jdb command: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_66\bin\jdb.exe
## COMMAND: adb_cmd forward tcp:65534 jdwp:9139
--------------------./obj/local/armeabi-v7a/gdb.setup---------------
GNU gdb (GDB) 7.7
Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "--host=i586-pc-mingw32msvc --target=arm-linux-android".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://source.android.com/source/report-bugs.html>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word".
Remote debugging from host 9.11.5.0
warning: Could not load shared library symbols for 112 libraries, e.g. libstdc++.so.
Use the "info sharedlibrary" command to see the complete listing.
Do you need "set solib-search-path" or "set sysroot"?
0x400daa80 in __futex_syscall3 () from D:\Android\AndroidNDK\android-ndk-r10e\samples\hello-jni\obj\local\armeabi-v7a\libc.so
(gdb) 
 

点评：该工具要求环境极为苛刻且不稳定，不建议使用

Gdb-Gdbserver

操做步骤：

Android studio导入jni工程,
拷贝.so到搜索路径，pull /system/lib到搜索路径，pull /system/linker到搜索路径
启动gdbserver (具体命令根据版本不一样而变)
gdbserver --attach *:111 1234
转发端口
adb forward tcp:111 tcp:111
链接本地调试器
target remote 127.0.0.1:111

 
  (gdb) set solib-search-path C:/Users/lichao/2/
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\linker...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\linker
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\libc.so...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\libc.so
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\libstdc++.so...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\libstdc++.so
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\libm.so...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\libm.so
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\liblog.so...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\liblog.so
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\libcutils.so...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\libcutils.so
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\libgccdemangle.so...(no debugging symbols found)...done.
Loaded symbols for C:\Users\lichao\2\libgccdemangle.so
Reading symbols from C:\Users\lichao\2\libcorkscrew.so...(no debugging symbols found)...done.

(gdb) bt
#0  0x400e50e0 in fork () from C:\Users\lichao\2\libc.so
#1  0x76886ca0 in Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI () from C:\Users\lichao\2\libhello-jni.so
#2  0x416b8350 in dvmPlatformInvoke () from C:\Users\lichao\2\libdvm.so
#3  0x416e8fd2 in dvmCallJNIMethod(unsigned int const*, JValue*, Method const*, Thread*) () from C:\Users\lichao\2\libdvm.so
#4  0x416ea9ba in dvmResolveNativeMethod(unsigned int const*, JValue*, Method const*, Thread*) () from C:\Users\lichao\2\libdvm.so
#5  0x416c1828 in dvmJitToInterpNoChain () from C:\Users\lichao\2\libdvm.so
Backtrace stopped: previous frame identical to this frame (corrupt stack?)
(gdb) list 
 

无源码调试So

使用Arm版Gdb在移动端直接调试

获取arm版gdb
把gdb下载到移动端
adb push gdb /data/bin
执行gdb
adb shell
./data/bin/gdb

 
  GNU gdb 6.7
Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "--host=arm-none-linux-gnueabi --target=".
(gdb) 
 

点评：该方法速度快，但很差查看符号

IDA调试

将android_server拷入/data/local/tmp/
adb push android_server /data/local/tmp/
修改可执行权限，运行
cd /data/local/tmp/
chmod 755 android_server
./android_server
将模拟器端口转发至pc端口 (另开启命令行)
adb forward tcp:23946 tcp:23946
IDA中选择Remote ARMLinux/Android debugger，端口23946，调试便可，成功之后显示
Accepting connection from 127.0.0.1...

Gdb-Gdbserver

启动server
./gdbserver –attach :1234 [pid]
转发端口
adb forward tcp:1234 tcp:1234
启动client
arm-linux-androideabi-gdb.exe
链接server
target remote :1234
设置单步调试
set step-mode on
设置反汇编模式
set disassemble-next on
设置加载so断点
catch load 1.so

 
  0xb6cdf480 in __epoll_pwait () from E:\aaa\libc.so
=> 0xb6cdf480 <__epoll_pwait+28>:       1e ff 2f 91     bxls    lr
(gdb) bt
#0  0xb6cdf480 in __epoll_pwait () from E:\aaa\libc.so
#1  0xb6cb70ca in epoll_pwait () from E:\aaa\libc.so
#2  0xb6cb70d8 in epoll_wait () from E:\aaa\libc.so
#3  0xb6f06bd6 in android::Looper::pollInner(int) () from E:\aaa\libutils.so
#4  0xb6f06e52 in android::Looper::pollOnce(int, int*, int*, void**) () from E:\aaa\libutils.so
#5  0xb6e4d41c in android::NativeMessageQueue::pollOnce(_JNIEnv*, _jobject*, int) () from E:\aaa\libandroid_runtime.so
#6  0x732e056e in ?? () 
 

Gikdbg

GikDbg 是一款移动平台的汇编级调试器，它基于 OllyDbg ，GDB 以及 LLVM 实现而来。OllyDbg 现已普遍用于 PC 平台软件安全领域，GikDbg 是 OllyDbg 向移动平台转移的产物，它能够协助您完成诸如应用调试分析，应用安全评估，应用漏洞挖掘等移动安全领域。What features can GikDbg support? http://gikir.com/product.php

ELF / Mach-O executable file static analysis;
Android / iOS App dynamic debugging;
Android / iOS remote console;
ARM assembler；
ARM disassembler；
Device file uploading and downloading；
Built-in GDB and LLDB；
Support for memory breakpoint, software breakpoint, conditional breakpoint;
Support for multi-threaded debugging;
Support for assembly code level file patching.

GikDbg for IOS

GikDbg for Android

gikdbg.art-Gikir Debugger for Android RunTime, 是Android平台的32位汇编级调试器。此处的Android RunTime既指DVM RunTime又指ART RunTime，所以无论是运行dalvik虚拟机仍是运行本地代码的art都可以使用gikdbg.art进行程序的二进制调试分析。不一样之处在于dalvik虚拟机的运行时只能调试so动态库，而art运行时不只能调试so动态库，还能调试系统镜像oat，可执行程序dex这样的文件。另外，gikdbg-Gikir Debugger for iPhone OS，是调试越狱苹果设备的32位汇编级调试器，同窗们莫搞混淆了哈，它须要一些复杂点的服务端和客户端的配置，而gikdbg.art在正常状况下是不须要手工配置的，因此别去找android server了。对于静态分析，能够执行/ART Debug/View/ELF Data…,/ART Debug/View/ELF Code…两个菜单打开本地so，oat，dex文件。

调试so

 
  Step 0.前置说明
手机端：Android模拟器，Android 4.4.2 ART 运行时；（真机与DVM运行时是同样的）
PC端：ParallelDesktop虚拟机，Windows 8.0，gikdbg.art v1.0.build140601.3；
PS:非root环境的设备因为权限的缘由会有不少问题，不推荐使用！ 
 

 
  Step 1.链接设备
运行模拟器，打开gikdbg.art.exe，执行/ART Debug/Device菜单，咱们就能够来到以下界面：

 
  若是模拟器已经运行了，可是设备列表中没有，则等待一段时间后执行右键的Refresh菜单。而后双击或者右键Login就能够登录选中的设备了。对于第一次Login该设备，会询问你是否上传依赖的文件到/data/local,这一步若是否认了的话将不能使用调试功能。上传文件这个步骤目前已知的问题是对于非root的设备，每每由于权限的缘由上传不成功，通常状况下/data/local/tmp目录没有问题，可是有些设备又没有/data/local/tmp目录，所以咱们只有设置/data/local为目标路径，这个问题目前还不知道好的解决办法。概括一下就是：非root的机器没法在其/data/local下建立咱们依赖的文件夹以及上传文件，若是咱们将其迁移至/data/local/tmp这个目录下，又有部分设备没有这个文件夹，就更没有办法上传了。
对于这类上传失败的同窗，能够想办法手工将$(GIKDBG.ART)/adb/android/gdb传至/data/local/gikir_android-xxxx/gdb这个位置，其中xxxx是GUID。
若是尚未安装该apk文件的，则能够在ADB Shell中执行$install –r命令选择gikdebugee.apk进行安装.
Step 2.选择进程
登录成功后执行，确保模拟器的gikdebugee.apk运行正常，而后执行/ART Debug/File/Attach就能够获得以下进程列表，选中咱们的gikdebugee进程，双击或者执行Attach按钮 
 

以后咱们就会看到以下加载输出：

等gdb加载完毕以后咱们就能够进入熟悉的CPU主窗口了：

 
  Step 3.选择模块
咱们的目的是调试apk里面的so动态库，所以执行/ART Debug/View/Module切换到模块列表，选中咱们要调试的模块，双击它

 
  Step 4.击中断点
 本例中找到要调试的函数getNativeString，咱们能够用CTRL+F查找到它，找到以后F2下断点，F9运行它，而后在设备中操做按钮则该方法将被断点击中，F8运行3步

调试Android上Linux程序

 
  adb push %NDK%\prebuilt\android-arm\gdbserver\gdbserver /system/bin
chmod 777 /system/bin/gdbserver
adb push test.out /system/bin
chmod 777 /system/bin/test.out
gdbserver :2345 /system/bin/test.out(若附加调试则提供进程号)
adb forward tcp:2345 tcp:2345
gdb >
gdb > target remote :2345 
 

技巧：如何在so入口下断?

用ida分析so，并在JNI_OnLoad下断点，动态附加后，ida会自动rebase，使用gdb 的catch load命令捕获

Java层/Linux层联合调试

有源码联合调试

参照前几节

无源码联合调试

操做步骤

 
  adb shell am start -D -n com.example.hellojni/.HelloJni		启动app并等待调试器
	ps | grep hellojni									获得PID 3569
adb shell run-as com.example.hellojni /data/data/com.example.hellojni/lib/gdbserver +debug-socket --attach (3569)PID
	将PID与文件映射创建调试连接(c层)
adb forward tcp:5039 localfilesystem:/data/data/com.example.hellojni/debug-socket将调试连接和本地端口创建连接(c层)
adb forward tcp:65534 jdwp:(3569)PID										 将本地端口和进程创建链接(java层)
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=localhost,port=65534			 使用jdb调试java层
arm-linux-androideabi-gdb.exe											
	target remote :5039												 使用gdb调试c层
	set breakpoint pending on 
 

最简单的gdb中，断在加载so时刻的方法

1.以等待模式启动
am start -D -n com.example.hellojni/.HelloJni
2.Gdbserver连接该进程(ps | grep hello)
gdbserver --attach :1234 10863
3.转发端口
adb forward tcp:1234 tcp:1234

4.链接gdb
arm-linux-androideabi-gdb Target remote :1234

 
    root@ja3gchnduos:/ # am start -D -n com.example.hellojni/.HelloJni
Starting: Intent { cmp=com.example.hellojni/.HelloJni }
root@ja3gchnduos:/ # ps | grep hello
u0_a165   10863 3593  869292 16088 ffffffff 40077a08 S com.example.hellojni
root@ja3gchnduos:/ # gdbserver --attach :1234 10863
Attached; pid = 10863
Listening on port 1234 
   

5.设置符号路径(提早把/system/lib/*.so /system/bin/linker libhello-jni.so拷贝到目录)
set solib-search-path c:/1
6.设置加载so断点
catch load libhello-jni.so
7.执行continue，使用android studio的attach使程序继续运行

8.加载so时自动断下：

 
    Catchpoint 1
Inferior loaded C:\Users\lichao\sumsing\libhello-jni.so
0x40036b8c in rtld_db_dlactivity () from C:\Users\lichao\sumsing\linker 
   

9.用ida分析出onload要下断点的偏移，b *addr下断

Android linux内核层调试

Android底层为linux层，gdb用于调试linux应用层，而kgdb用于调试linux内核层
kgdb的android版本下载：http://github.com/dankex/kgdb-android

使用Hook

经常使用Hook/Inject工具简介

经常使用Hook框架：

Cydia Substrate
- 支持Java层hook
- 支持Jni层hook
- 须要Root，且机型适配
- 支持dalvik，不支持art
- 闭源
Xposed https://github.com/rovo89/Xposed
- 支持Java层hook
- 须要Root，且机型适配
- 支持dalvik/art
- 开源
Frida https://github.com/frida/frida
- 须要Root
- 支持Java层hook
- 支持Jni层hook
- 支持dalvik/art
- 开源
- 任意时刻注入，简单易用，远程代码即时编译并注入运行
Adbi https://github.com/evilsocket/arminject
- 须要Root
- 支持Jni层hook
- 任意时刻注入，手工
- 开源

实例 360手机卫士卸载后弹窗分析过程

现象

360手机卫士在非root状况下卸载后弹出浏览器。因而有2种常见可能，一种是intent跳转，一种是执行am命令，后者能够在java层和jni层实现，若是是java层考虑进行hook，jni层考虑修改am.jar

文件注入

将/system/bin/am更名，发现没法弹窗，因而肯定是经过第二种方式实现，为了肯定调用层级，尝试修改(反编译成smali->加入logcat输出打印回溯栈和接收参数->回编译)/system/framework/am.jar，(能够经过本身再另外一个app中实现一样的功能，经过反编译获得smali代码)再次反编译后内容以下：

 
  public static void main(String[] args) {
        String v0 = "";
        int v3 = args.length;
        int v2;
        for(v2 = 0; v2 < v3; ++v2) {
            v0 = String.valueOf(v0) + " " + args[v2];
        }
        Log.d("my god", v0);
        Log.d("my god", Log.getStackTraceString(new Throwable()));
    } 
 

分析日志

在卸载瞬间拿到输出：

 
  start -n com.android.browser/.BrowserActivity -a android.intent.action.VIEW -d http://shouji.360.cn/web/uninstall/uninstall.html?u=100&id=76bb84de8f53b53f57dd3cedfe966091&v=6.3.1.1048&s=1&model=SE0gTk9URSAxTFRF&sdk=19&ch=200222&wid=9fa298f35aec4232c26048442f36dc59 --user 0
java.lang.Throwable 
	at com.android.commands.am.Am.main(Am.java:30)
	at com.android.internal.os.RuntimeInit.nativeFinishInit(Native Method)
	at com.android.internal.os.RuntimeInit.main(RuntimeInit.java:245)
	at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method) 
 

发现命令行是 am start –n com.android.browser/.BrowserActivity -a android.intent.action.VIEW

定位关键代码

经过字符串搜索，定位到java层关键代码，使用android hook框架cydia substrate，挂钩java.lang.Runtime类的exec函数，定位到调用栈：

 
  content:/data/user/0/com.qihoo360.mobilesafe/files/so_libs/um.0.2 com.qihoo360.mobilesafe --execute am start -n com.android.browser/.BrowserActivity -a android.intent.action.VIEW -d http://shouji.360.cn/web/uninstall/uninstall.html?u=100\&id=7b55c26b779bd111dfed8b02bb00131c\&v=5.5.0.1041\&s=1\&model=TmV4dXMgUw\&sdk=19\&at=KTvooEkhHMzgJ13AXfMkJINnhrmyyNdu\&ch=200222 --user 0
java.lang.Throwable 
	at com.example.emptytest.Main$1$1.invoked(Main.java:68)
	at com.saurik.substrate.MS$2.invoked(MS.java:68)
	at java.lang.Runtime.exec(Native Method)
	at egv.a(360MobileSafe:257)
	at egv.a(360MobileSafe:66)
	at com.qihoo360.mobilesafe.ui.index.MobileSafeApplication.p(360MobileSafe:1223)
	at com.qihoo360.mobilesafe.ui.index.MobileSafeApplication.onCreate(360MobileSafe:799) 
 

结论

启动不久，360启动linux程序/data/data/com.qihoo360.mobilesafe/com.qihoo360.mobilesafe/files/so_libs/um.0.2，并将弹窗任务以参数形式传递给该程序，程序中对/data/data/com.qihoo360.mobilesafe文件夹的删除操做进行挂钩，以实现卸载后弹窗机制

GDB调试

反汇编一段地址

 
  (gdb) disass /r 0x401148b8,0x40114900
Dump of assembler code from 0x401148b8 to 0x401148c8:
=> 0x401148b8:  0c 70 a0 e1     mov     r7, r12
   0x401148bc:  01 0a 70 e3     cmn     r0, #4096       ; 0x1000
   0x401148c0:  1e ff 2f 91     bxls    lr
   0x401148c4:  00 00 60 e2     rsb     r0, r0, #0
   0x401148c8:  0e 70 00 ea     b       0x40130908
End of assembler dump. 
 

表达式计算

 
  print expr
	print ”%d” a
    
dprintf 动态插入printf函数
	dprintf location,format string,arg1,arg2,...

查看寄存器

info registers

查看栈参数

info args

查看局部变量

info locals

查看内存

修改内存

set *(unsigned int*)0x800000000=0x00000000

断点

break [PROBE_MODIFIER] [LOCATION] [thread THREADNUM] [if CONDITION] clear [LOCATION]

 
  break *0x4000000  绝对地址
break 12          行号
break func1       函数
clear *0x40000000
clear 12
clear func1 
 

一次断点

tbreak [PROBE_MODIFIER] [LOCATION] [thread THREADNUM] [if CONDITION]

条件/线程断点

break func1 thread1 if i==0

观察断点

 
  watch/awatch/ rwatch [-l|-location] EXPRESSION		变化/读写/读断点
（若是EXPRESSION不是绝对地址，则须要用-l计算表达式）
watch *0x40000000==0x90909090
watch –l *$pc
watch i   (有源码，变量i的值有变化时中止) 
 

范围断点

 
  break-range START-LOCATION, END-LOCATION
break-range 1.c:5, 1.c:10  在1.c的第5行和第10行之间下断
break-range +5, +10	在当前行+5和当前行+10之间下断 
 

硬件断点

普通硬断 hbreak [PROBE_MODIFIER] [LOCATION] [thread THREADNUM] [if CONDITION]
临时硬断 thbreak [PROBE_MODIFIER] [LOCATION] [thread THREADNUM] [if CONDITION]

拦截当前函数退出

xbreak

捕获断点

 
  如何使程序在so加载时刻断下??（网上很多人用奇葩方式，仍是对gdb不了解）
catch load 1.so

跟踪断点

strace [LOCATION] [IF CONDITION]

查看调用栈

bt [N] 显示N层调用栈
bt full 显示所有调用栈

流程控制

行为	命令
运行时中断	Ctrl+C
结束程序	kill
单步步过	next
单步步入	step
单步步过(指令级)	nexti
单步步入(指令级)	stepi
继续运行	continue
执行到当前函数指定位置	advance
分离进程	detach
强制跳转	jump

反向调试

reverse-continue reverse-next reverse-search reverse-stepi reverse-finish reverse-next reverse-step

显示当前加载模块

info shared

强制加载模块

能够用于作二进制对比

 
  (gdb) load C:/Users/lichao/2/libadnative.so 0x50000000
Loading section .interp, size 0x13 lma 0x50000134
Loading section .dynsym, size 0x1210 lma 0x50000148
Loading section .dynstr, size 0x2061 lma 0x50001358
Loading section .hash, size 0x8a8 lma 0x500033bc
Loading section .rel.dyn, size 0x10a0 lma 0x50003c64
Loading section .rel.plt, size 0x1b0 lma 0x50004d04
Loading section .plt, size 0x29c lma 0x50004eb4
Loading section .text, size 0xe7a0 lma 0x50005150
Loading section .ARM.extab, size 0x8e8 lma 0x500138f0
Loading section .ARM.exidx, size 0xd80 lma 0x500141d8
Loading section .rodata, size 0x11bc lma 0x50014f58
Loading section .data.rel.ro.local, size 0x738 lma 0x50018098
Loading section .fini_array, size 0x8 lma 0x500187d0
Loading section .init_array, size 0x14 lma 0x500187d8
Loading section .data.rel.ro, size 0x508 lma 0x500187f0
Loading section .dynamic, size 0xf8 lma 0x50018cf8
Loading section .got, size 0x210 lma 0x50018df0
Loading section .data, size 0x1c lma 0x50019000
Start address 0x0, load size 94044
Transfer rate: 188 KB/sec, 2541 bytes/write. 
 

替换当前调试模块

file c:/1.so

进程转储

gcore

进程空间

进程空间inferior，用于调试多个进程，fork函数会自动添加进程空间

操做	指令
添加进程空间	add-inferior
复制进程空间	clone-inferior 1
删除进程空间	remove-inferior 1
切换进程空间	inferior 2
分离进程空间	detach inferior 2

由地址获对应的符号

maintenance translate-address [address]

查找符号

 
  info functions [regex]   定位地址
info symbol address      定位文件
info variables [regex]   全局静态符号 
 

执行外部命令

目标系统：! [command]
主机系统：shell [command]

显示线程

info threads

打印c++对象虚表

info vtbl