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Frida学习

2025-03-30 13:11:59 #Frida #安卓逆向 # Tools

一、什么是Frida?

Frida 是一款开源的动态插桩工具，可以插入一些代码到原生App的内存空间去动态地监视和修改其行为，支持Windows、Mac、Linux、Android或者iOS，从安卓层面来讲，可以实现Java层和Native层Hook操作。
项目地址
 官网及使用文档

二、Frida原理及重要组件

Frida注入的原理就是找到目标进程,使用ptrace跟踪目标进程获取mmap，dlpoen，dlsym等函数库的偏移获取mmap在目标进程申请一段内存空间将在目标进程中找到存放frida-agent-32/64.so的空间启动执行各种操作由agent去实现。

组件名称	功能描述
frida-gum	提供了`inline-hook`的核心实现，还包含了代码跟踪模块`Stalker`，用于内存访问监控的`MemoryAccessMonitor`，以及符号查找、栈回溯实现、内存扫描、动态代码生成和重定位等功能
frida-core	`fridahook`的核心，具有进程注入、进程间通信、会话管理、脚本生命周期管理等功能，屏蔽部分底层的实现细节并给最终用户提供开箱即用的操作接口。包含了`frida-server`、`frida-gadget`、`frida-agent`、`frida-helper`、`frida-inject`等关键模块和组件，以及之间的互相通信底座
frida-gadget	本身是一个动态库，可以通过重打包修改动态库的依赖或者修改`smali`代码去实现向三方应用注入`gadget`，从而实现`Frida`的持久化或免`root`
frida-server	本质上是一个二进制文件，类似于前面学习到的`android_server`，需要在目标设备上运行并转发端口，在`Frida hook`中起到关键作用

三、Frida基础知识

（1）基础指令

frida-ps -U 查看当前手机运行的进程。
frida-ps --help 查看help 指令

frida-ps --help
使用方式: frida-ps [选项]

选项:
  -h, --help            显示帮助信息并退出
  -D ID, --device ID    连接到具有给定ID的设备
  -U, --usb             连接到USB设备
  -R, --remote          连接到远程frida-server
  -H HOST, --host HOST  连接到HOST上的远程frida-server
  --certificate CERTIFICATE
                        与HOST进行TLS通信，期望的CERTIFICATE
  --origin ORIGIN       连接到设置了"Origin"头为ORIGIN的远程服务器
  --token TOKEN         使用TOKEN验证HOST
  --keepalive-interval INTERVAL
                        设置心跳包间隔(秒)，或设置为0以禁用(默认为-1，根据传输方式自动选择)
  --p2p                 与目标建立点对点连接
  --stun-server ADDRESS
                        设置与--p2p一起使用的STUN服务器地址
  --relay address,username,password,turn-{udp,tcp,tls}
                        添加与--p2p一起使用的中继
  -O FILE, --options-file FILE
                        包含额外命令行选项的文本文件
  --version             显示程序版本号并退出
  -a, --applications    只列出应用程序
  -i, --installed       包括所有已安装的应用程序
  -j, --json            以JSON格式输出结果

（2）操作模式

操作模式	描述	优点	主要用途
CLI（命令行）模式	通过命令行直接将JavaScript脚本注入进程中，对进程进行操作	便于直接注入和操作	在较小规模的操作或者需求比较简单的场景中使用
RPC模式	使用Python进行JavaScript脚本的注入工作，实际对进程进行操作的还是JavaScript脚本，可以通过RPC传输给Python脚本来进行复杂数据的处理	在对复杂数据的处理上可以通过RPC传输给Python脚本来进行，有利于减少被注入进程的性能损耗	在大规模调用中更加普遍，特别是对于复杂数据处理的需求

（3）注入模式与启动命令

注入模式	描述	命令或参数	优点	主要用途
Spawn模式	将启动App的权利交由Frida来控制，即使目标App已经启动，在使用Frida注入程序时还是会重新启动App	在CLI模式中，Frida通过加上 -f 参数指定包名以spawn模式操作App	适合于需要在App启动时即进行注入的场景，可以在App启动时即捕获其行为	当需要监控App从启动开始的所有行为时使用
Attach模式	在目标App已经启动的情况下，Frida通过ptrace注入程序从而执行Hook的操作	在CLI模式中，如果不添加 -f 参数，则默认会通过attach模式注入App	适合于已经运行的App，不会重新启动App，对用户体验影响较小	在App已经启动，或者我们只关心特定时刻或特定功能的行为时使用

Spawn模式

1	frida -U -f 进程名 -l hook.js

Attach模式

1	frida -U 进程名 -l hook.js

Frida_Server自定义端口

frida server 默认端口：27042

taimen:/ $ su
taimen:/ # cd data/local/tmp/
taimen:/data/local/tmp # ./fs1280 -l 0.0.0.0:6666

logcat | grep "D.zj2595"日志捕获
adb connect 127.0.0.1:62001模拟器端口转发

（4）基础语法

API名称	描述
`Java.use(className)`	获取指定的Java类并使其在JavaScript代码中可用。
`Java.perform(callback)`	确保回调函数在Java的主线程上执行。
`Java.choose(className, callbacks)`	枚举指定类的所有实例。
`Java.cast(obj, cls)`	将一个Java对象转换成另一个Java类的实例。
`Java.enumerateLoadedClasses(callbacks)`	枚举进程中已经加载的所有Java类。
`Java.enumerateClassLoaders(callbacks)`	枚举进程中存在的所有Java类加载器。
`Java.enumerateMethods(targetClassMethod)`	枚举指定类的所有方法。

（5）日志输出语法区别

日志方法	描述	区别
`console.log()`	使用JavaScript直接进行日志打印	多用于在CLI模式中，`console.log()`直接输出到命令行界面，使用户可以实时查看。在RPC模式中，`console.log()`同样输出在命令行，但可能被Python脚本的输出内容掩盖。
`send()`	Frida的专有方法，用于发送数据或日志到外部Python脚本	多用于RPC模式中，它允许JavaScript脚本发送数据到Python脚本，Python脚本可以进一步处理或记录这些数据。

（6）Hook框架模版

function main(){
    Java.perform(function(){
        hookTest1();
    });
}
setImmediate(main);

四、Frida常用API

（1）Hook普通方法、打印参数和修改返回值

//定义一个名为hookTest1的函数
function hookTest1(){
        //获取一个名为"类名"的Java类，并将其实例赋值给JavaScript变量utils
    var utils = Java.use("类名");
    //修改"类名"的"method"方法的实现。这个新的实现会接收两个参数（a和b）
    utils.method.implementation = function(a, b){
            //将参数a和b的值改为123和456。
        a = 123;
        b = 456;
        //调用修改过的"method"方法，并将返回值存储在`retval`变量中
        var retval = this.method(a, b);
        //在控制台上打印参数a，b的值以及"method"方法的返回值
        console.log(a, b, retval);
        //返回"method"方法的返回值
        return retval;
    }
}

（2）Hook重载参数

函数名称相同，但是函数传入的参数类型不同，这个就是重载。函数的重载导致会导致frida不知道具体应该Hook哪个函数而出现的问题。这时候要在代码中加入要Hook的函数的参数类型，这样就不会报错了。

// .overload()
// .overload('自定义参数')
// .overload('int')
function hookTest2(){
    var utils = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
    //overload定义重载函数，根据函数的参数类型填
    utils.Inner.overload('com.zj.wuaipojie.Demo$Animal','java.lang.String').implementation = function(a，b){
        b = "aaaaaaaaaa";
        this.Inner(a,b);
        console.log(b);
    }
}

（3）Hook构造函数

function hookTest3(){
    var utils = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
    //修改类的构造函数的实现，$init表示构造函数
    utils.$init.overload('java.lang.String').implementation = function(str){
        console.log(str);
        str = "52";
        this.$init(str);
    }
}

（4）Hook字段

function hookTest5(){
    Java.perform(function(){
        //静态字段的修改
        var utils = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
        //修改类的静态字段"flag"的值
        utils.staticField.value = "我是被修改的静态变量";
        console.log(utils.staticField.value);
        //非静态字段的修改
        //使用`Java.choose()`枚举类的所有实例
        Java.choose("com.zj.wuaipojie.Demo", {
            onMatch: function(obj){
                    //修改实例的非静态字段"_privateInt"的值为"123456"，并修改非静态字段"privateInt"的值为9999。
                obj._privateInt.value = "123456"; //字段名与函数名相同 前面加个下划线
                obj.privateInt.value = 9999;
            },
            onComplete: function(){

            }
        });
    });

}

（5）Hook内部类

function hookTest6(){
    Java.perform(function(){
        //内部类
        var innerClass = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo$innerClass");
        console.log(innerClass);
        innerClass.$init.implementation = function(){
            console.log("eeeeeeee");
        }

    });
}

（6）枚举所有的类与类的所有方法

function hookTest7(){
    Java.perform(function(){
        //枚举所有的类与类的所有方法,异步枚举
        Java.enumerateLoadedClasses({
            onMatch: function(name,handle){
                    //过滤类名
                if(name.indexOf("com.zj.wuaipojie.Demo") !=-1){
                    console.log(name);
                    var clazz =Java.use(name);
                    console.log(clazz);
                    var methods = clazz.class.getDeclaredMethods();
                    console.log(methods);
                }
            },
            onComplete: function(){}
        })
    })
}

（7）枚举所有方法

function hookTest8(){
    Java.perform(function(){
        var Demo = Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo");
        //getDeclaredMethods枚举所有方法
        var methods =Demo.class.getDeclaredMethods();
        for(var j=0; j < methods.length; j++){
            var methodName = methods[j].getName();
            console.log(methodName);
            for(var k=0; k<Demo[methodName].overloads.length;k++){
                Demo[methodName].overloads[k].implementation = function(){
                    for(var i=0;i<arguments.length;i++){
                        console.log(arguments[i]);
                    }
                    return this[methodName].apply(this,arguments);
                }
            }
        }
    })
}

（8）主动调用

静态方法

1 2	var ClassName=Java.use("com.zj.wuaipojie.Demo"); ClassName.privateFunc("传参");

非静态方法

var ret = null;
Java.perform(function () {
    Java.choose("com.zj.wuaipojie.Demo",{    //要hook的类
        onMatch:function(instance){
            ret=instance.privateFunc("aaaaaaa"); //要hook的方法
        },
        onComplete:function(){
                //console.log("result: " + ret);
        }
    });
})
//return ret;

五、Java层的主动调用

主动调用就是强制调用一个函数去执行。相对地，被动调用是由App按照正常逻辑去执行函数，函数的执行完全依靠与用户交互完成程序逻辑进而间接调用到关键函数，而主动调用则可以直接调用关键函数，主动性更强，甚至可以直接完成关键数据的“自吐”。

在Java中，类中的函数可以分为两种：类函数和实例方法。通俗的讲，就是静态方法和动态方法。

类函数使用关键字static修饰，和对应类是绑定的，如果类函数还被public关键字修饰着，在外部就可以直接通过类去调用。

实例方法则没有关键字static修饰，在外部只能通过创建对应类的实例再通过这个实例去调用。

在Frida中主动调用的类型会根据方法类型区分开。如果是类函数的主动调用，直接使用Java.use()函数找到对应的实例后对方法进行调用。如果是实例方法的主动调用，则需要在找到对应的实例后对方法进行调用。这里用到了Frida中非常重要的一个API函数Java.choose()，这个函数可以在Java的堆中寻找指定类的实例。

示例代码MainActivity.java：

Hook函数的代码如下hook.js：

从hook.js这个脚本中，可以发现静态的staticSecret()函数和Hook时使用的方式大同小异，都是使用Java.use这个API去获取MainActivity类，在获取对应的类对象后通过"."连接符连接staticSecret方法名，最终以和Java中一样的方式直接调用静态方法staticSecret()函数。

动态方法secret需要先通过Java.choose这个API从内存中获取相应类的实例对象，然后才能通过这个实例对象去调用动态的secret()函数。

如果需要主动调用动态函数，必须确保存在相应类的对象，否则无法进入Java.choose这个API的回调onMatch逻辑中。比如MainActivity类对象，由于App在打开后确实运行在MainActivity界面上，那么这个对象就一定会存在，这就是所谓的“所见即所得”思想。

参考

https://www.52pojie.cn/thread-1823118-1-1.html

《安卓Frida逆向与抓包实战》陈佳林/著

2025-03-30 13:11:59 #Frida #安卓逆向 # Tools