某车联网App 通讯协议加密分析(二) Unidbg手把手跑通

一、目标

有一段时间没有写unidbg相关的文章了，这个样本挺合适，难度适中，还适当给你挖个小坑。所以后面是一个系列文章，包含 unidbg补环境，Trace Block 对比流程，Trace Code定位差异。掌握好这一系列套路，Native分析可以算入门了。

这次先来把so用unidbg跑通

v6.1.0

二、步骤

Dump so

IDA打开 libencrypt.so 去到我们要分析的两个函数 checkcode 和 decheckcode 对应的偏移地址 0x24424 , 0x2B1BC 。会发现一个奇怪的问题，这两个地址上没有汇编代码，都是 0x00。

估计是壳给我们加戏了，他把这两个关键函数的部分代码给抽取了，等到运行的时候才会补回去，这样就阻碍你去静态分析这个so。

不过壳怎么加戏，运行的时候是一定会在内存中存在完整的代码的，否则App是跑不起来的。

所以我们也加戏，Dump 之

function dumpSo(){
    var libxx = Process.getModuleByName("libencrypt.so");
    console.log("*****************************************************");
    console.log(TAG + "name: " +libxx.name);
    console.log(TAG + "base: " +libxx.base);
    console.log(TAG + "size: " +ptr(libxx.size));

    var file_path = "/data/data/com.xxx.aeri.caranywhere/" + libxx.name + "_" + libxx.base + "_" + ptr(libxx.size) + ".so";
    console.log(TAG + file_path);

    var file_handle = new File(file_path, "wb");
    if (file_handle && file_handle != null) {
        Memory.protect(ptr(libxx.base), libxx.size, 'rwx');
        var libso_buffer = ptr(libxx.base).readByteArray(libxx.size);
        file_handle.write(libso_buffer);
        file_handle.flush();
        file_handle.close();
        console.log(TAG + "[dump]:", file_path);
    }
}

unidbg run so 基本框架

dump出so的完整代码了，我们开始撘unidbg run so的基本框架。unidbg的库代码可以从原作者的github上下载最新的。

public class CaranywhereDemo  extends AbstractJni {
    public AndroidEmulator emulator;
    public VM vm;
    public Module module;
    public DvmClass dvmClass;

    public static void main(String[] args) throws DecoderException, IOException {
        String apkPath = "/Users/fenfei/Desktop/xxx/6.1.0.apk";
        CaranywhereDemo carObj = new CaranywhereDemo(apkPath);
        carObj.destroy();
    }

    public CaranywhereDemo(String apkFilePath) throws DecoderException, IOException {
        //*
        emulator = AndroidEmulatorBuilder.for64Bit()
                .setProcessName("com.xxx.aeri.caranywhere")
                .addBackendFactory(new Unicorn2Factory(true))
                .build(); // 创建模拟器实例，要模拟32位或者64位，在这里区分
        //*/

        // 多线程处理  true的情况下 在 faccessat  的时候就卡死， 所以关掉, 这个样本暂时也不需要多线程
        emulator.getSyscallHandler().setEnableThreadDispatcher(false);

        final Memory memory = emulator.getMemory();                // 模拟器的内存操作接口
        memory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23)); // 设置系统类库解析

        vm = emulator.createDalvikVM(new File(apkFilePath)); // 创建Android虚拟机
        vm.setJni(this);
        vm.setVerbose(true); // 设置是否打印Jni调用细节

        new JniGraphics(emulator, vm).register(memory);
        new AndroidModule(emulator, vm).register(memory);

                dvmClass = vm.resolveClass("com/bangcle/comapiprotect/CheckCodeUtil");

                DalvikModule dm = vm.loadLibrary("encrypt", false);

        module = dm.getModule();
        dm.callJNI_OnLoad(emulator);
    }
    private void destroy() {
        try {
            emulator.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

一个unidbg的Hello World就是这样，先别着急跑它，之前我们说过，so的关键代码被抽取了，所以不能直接跑so。得换成我们dump出来的结果。

// DalvikModule dm = vm.loadLibrary("encrypt", false);
DalvikModule dm = vm.loadLibrary(new File("/Users/fenfei/Desktop/work/blogCode/xxx/libencrypt.so_0x7634ee7000_0x1d6000.so"), false);

一步一步补unidbg run so环境

先看第一个错误

[07:17:09 068]  WARN [com.github.unidbg.linux.ARM64SyscallHandler] (ARM64SyscallHandler:384) - handleInterrupt intno=2, NR=30, svcNumber=0x16e, PC=unidbg@0xfffe0774, LR=RX@0x40018c9c[libencrypt.so]0x18c9c, syscall=null
java.lang.UnsupportedOperationException: android/app/ActivityThread->currentActivityThread()Landroid/app/ActivityThread;
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callStaticObjectMethod(AbstractJni.java:432)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callStaticObjectMethod(AbstractJni.java:421)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmMethod.callStaticObjectMethod(DvmMethod.java:59)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikVM64$111.handle(DalvikVM64.java:1723)
        at com.github.unidbg.linux.ARM64SyscallHandler.hook(ARM64SyscallHandler.java:130)

unidbg的报错提示非常清晰，说明在 callStaticObjectMethod 中调用 ActivityThread 类的静态方法 currentActivityThread，并且返回值是 ActivityThread 类型。

我们在CaranywhereDemo.java中重载 callStaticObjectMethod 函数来解决这个问题：

@Override
    public DvmObject<?> callStaticObjectMethod(BaseVM vm, DvmClass dvmClass, String signature, VarArg varArg) {
        switch (signature) {
            case "android/app/ActivityThread->currentActivityThread()Landroid/app/ActivityThread;":
                return vm.resolveClass("android/app/ActivityThread").newObject(null);
        }
        return super.callStaticObjectMethod(vm, dvmClass, signature, varArg);
    }

我们先不关心这个 currentActivityThread 要被做什么用，直接返回一个空的类就行。

继续跑，下一个错误还是在 callStaticObjectMethod 里面，看上去像是获取一些系统信息

java.lang.UnsupportedOperationException: android/os/SystemProperties->get(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callStaticObjectMethod(AbstractJni.java:432)
        at com.fenfei.test.CaranywhereDemo.callStaticObjectMethod(CaranywhereDemo.java:78)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callStaticObjectMethod(AbstractJni.java:421)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmMethod.callStaticObjectMethod(DvmMethod.java:59)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikVM64$111.handle(DalvikVM64.java:1723)
        at com.github.unidbg.linux.ARM64SyscallHandler.hook(ARM64SyscallHandler.java:130)

补这中有入参的函数可以简单粗暴的给他返回一个空字符串，但是讲究人先要把他的入参打印出来。

@Override
    public DvmObject<?> callStaticObjectMethod(BaseVM vm, DvmClass dvmClass, String signature, VarArg varArg) {
        switch (signature) {
            case "android/os/SystemProperties->get(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;":
                System.out.println("android/os/SystemProperties->get 入参：" + varArg.formatArgs());
                return new StringObject(vm, "705KPGS001091");

            case "android/app/ActivityThread->currentActivityThread()Landroid/app/ActivityThread;":
                return vm.resolveClass("android/app/ActivityThread").newObject(null);
        }
        return super.callStaticObjectMethod(vm, dvmClass, signature, varArg);
    }

输出

android/os/SystemProperties->get 入参："ro.serialno", "unknown"

原来是为了获取Android序列号，随便给他编一个就好，由于本样本只调用一次，所以就懒得判断入参了。

这个报错和第一个报错类似，不过它是在 callObjectMethod 函数里面

java.lang.UnsupportedOperationException: android/app/ActivityThread->getSystemContext()Landroid/app/ContextImpl;
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callObjectMethod(AbstractJni.java:921)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callObjectMethod(AbstractJni.java:855)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmMethod.callObjectMethod(DvmMethod.java:74)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikVM64$31.handle(DalvikVM64.java:504)
        at com.github.unidbg.linux.ARM64SyscallHandler.hook(ARM64SyscallHandler.java:130)

重载 callObjectMethod 函数，然后直接返回 ContextImpl 类型就行

public DvmObject<?> callObjectMethod(BaseVM vm, DvmObject<?> dvmObject, String signature, VarArg varArg) {
        switch (signature) {
            case "android/app/ActivityThread->getSystemContext()Landroid/app/ContextImpl;":
                return vm.resolveClass("android/app/ContextImpl").newObject(null);
        }

        return super.callObjectMethod(vm, dvmObject, signature, varArg);
    }

继续报错，这个是获取包管理类

java.lang.UnsupportedOperationException: android/app/ContextImpl->getPackageManager()Landroid/content/pm/PackageManager;
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callObjectMethod(AbstractJni.java:921)
        at com.fenfei.test.CaranywhereDemo.callObjectMethod(CaranywhereDemo.java:91)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callObjectMethod(AbstractJni.java:855)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmMethod.callObjectMethod(DvmMethod.java:74)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikVM64$31.handle(DalvikVM64.java:504)
        at com.github.unidbg.linux.ARM64SyscallHandler.hook(ARM64SyscallHandler.java:130)

callObjectMethod 构造 PackageManager类返回

case "android/app/ContextImpl->getPackageManager()Landroid/content/pm/PackageManager;":
                return vm.resolveClass("android/content/pm/PackageManager").newObject(null);

下一个报错。

java.lang.UnsupportedOperationException: android/app/ContextImpl->getSystemService(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callObjectMethod(AbstractJni.java:921)
        at com.fenfei.test.CaranywhereDemo.callObjectMethod(CaranywhereDemo.java:93)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.callObjectMethod(AbstractJni.java:855)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmMethod.callObjectMethod(DvmMethod.java:74)

这个函数有参数，老规矩，打印下参数看看。

case "android/app/ContextImpl->getSystemService(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;":
                System.out.println("android/app/ContextImpl->getSystemService 入参：" + varArg.formatArgs());
                return vm.resolveClass("java/lang/Object").newObject(null);

参数打印出来是

android/app/ContextImpl->getSystemService 入参："wifi"

估摸是wifi相关，先给他返回一个空的 Object再说

后面两个报错就是获取wifi Mac地址相关的，直接补上

case "android/net/wifi/WifiInfo->getMacAddress()Ljava/lang/String;":
                return new StringObject(vm, "00:00:00:00:00:00");
            case "java/lang/Object->getConnectionInfo()Landroid/net/wifi/WifiInfo;":
                return vm.resolveClass("android/net/wifi/WifiInfo").newObject(null);

到这里终于把 JNI_OnLoad 给跑通了，可以干一杯了。

call checkcode

搞了半天才开始进入正题，我们来调用 checkcode

public void callA() {

    String strA = "F{\"appInnerVersion\":\"125\",\"appOutVersion\":\"6.1.0\",\"deviceType\":0,\"imeiMD5\":\"EE6431DEBB1E02FE469FA5E8467CD693\",\"mobileModel\":\"GOOGLE PIXEL 2 XL\",\"softType\":\"0\"}";
    String strC = "1662109202156";

    String methodName = "checkcode(Ljava/lang/String;ILjava/lang/String;)Ljava/lang/String;";
    DvmObject ret = dvmClass.callStaticJniMethodObject(emulator, methodName,strA,1,strC);
    String strOut = (String)ret.getValue();
    System.out.println("call checkcode: " + strOut);
}

又有新的报错了

java.lang.UnsupportedOperationException: android/os/Build->MODEL:Ljava/lang/String;
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.getStaticObjectField(AbstractJni.java:103)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni.getStaticObjectField(AbstractJni.java:53)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmField.getStaticObjectField(DvmField.java:106)
        at com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikVM64$142.handle(DalvikVM64.java:2228)

这次要重载 getStaticObjectField 类了

public DvmObject<?> getStaticObjectField(BaseVM vm, DvmClass dvmClass, String signature) {
        switch (signature){
            case "android/os/Build$VERSION->SDK:Ljava/lang/String;":
                return new StringObject(vm, "23");
            case "android/os/Build->MANUFACTURER:Ljava/lang/String;":
                return new StringObject(vm, "Google");
            case "android/os/Build->MODEL:Ljava/lang/String;":
                return new StringObject(vm, "pixel");
        }
        return super.getStaticObjectField(vm,dvmClass,signature);
    }

这几个值比较简单，都是字符串型，我们给他赋值一把。

耶，大功告成了

call checkcode: FDAEKCAcOAQcNBgkEAwoCDQgEDQ4JBAgAAA4ODgcJBgkKBwYPBwwEBw4LBwsODQcFDQMMCAUJDAcEDQsADwEDDAIGDgQJAQYNDggNDQsCAQcNAwwIBQkMBwQNCwAPAQMMDQYCDAgBBQwGBAUIAwULBAoHBg8HDAQHDgsHCw4NBwUPAwEADAkPBQcODAcDDgYCDwMJCQUEAAgHDAUIBwEDBwMKDgcGBg4NDAgLBAAEAw8PAwEADAkPBQcODAcDDgYCCAQNDgkECAAADg4OBwkGCQIIAwkLBgACCgoGAgcCAwEMAQoIBw4BBw0GCQQDCgINDwMBAAwJDwUHDgwHAw4GAggHBwEMBAAAAwMJDQUDDQECBg4ECQEGDQ4IDQ0LAgEHDw0ADwMJDgQICAsJAgILBw8NAA8DCQ4ECAgLCQICCwcNBgIMCAEFDAYEBQgDBQsEAgYOBAkBBg0OCA0NCwIBBw==

先别高兴的太早了，这个结果怎么看都有点不对劲，和我们hook的结果相差有点大。

怎么判断结果是对是错？怎么和app对比来拿到正确的结果？等待下次的 Trace Block 和 Trace Code 教程吧。

三、总结

unidbg补环境实际是考验你的Android编程能力。

谷歌一下关键字 unidbg + 报错信息，一般都有同道趟过坑。

什么？你打不开谷歌？我现在劝你改行还来得及吗？

好味止园葵，大欢止稚子。平生不止酒，止酒情无喜。

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