免Root使用Frida（添加动态库依赖） – 作者:无情剑客Burning-安全小百科

在非ROOT环境下使用Frida及调试中通过修改smail代码实现在非ROOT的情况下使用Frida。前面提到这种方式有一个明显的缺点就是要修改smali源代码。这篇文章主要来说怎样在不修改源代码的情况下在非ROOT情况下使用Frida。

Frida-gadget

Frida的Gadget是一个共享库，可以在不适合Injected操作模式的情况下由要检测的程序加载。

这可以通过多种方式完成, 例如:

修改程序的源代码
修补它或其一个库，例如通过使用诸如insert_dylib之类的工具
使用动态链接器功能，例如LDPRELOAD或DYLDINSERT_LIBRARIES

动态链接程序执行其构造函数后，就会立即启动Gadget。根据您的用例，它支持三种不同的交互，其中“Listen”交互是默认的. 您可以通过添加配置文件来覆盖它。该文件的名称应与Gadget二进制文件完全相同，但文件扩展名为.config。因此，例如，如果您命名二进制文件FridaGadget.dylib，则将命名配置文件FridaGadget.config。

请注意，您可以随意命名Gadget二进制文件，这对于回避寻找名称为“ Frida”的已加载库的反Frida检测方案很有用。

具体可参见https://frida.re/docs/gadget/#scriptdirectory。

动态链接库的加载

可执行文件格式包含了链接在可执行文件上的库。我们可以使用ldd或readelf(Unix)列出这些库。

如果想查看ls依赖的动态库，则可以使用readelf-d/bin/ls|grep-i NEEDED。当可执行文件载入的时候，载入器会遍历这些库，并把它们映射到进程到的内存空间中去，并在加载之后调用它的构造方法。

这一想法的原理是添加frida-agent.so作为APK的native库的依赖。而这里使用的工具是lief来实现这个功能。

LIEF

目的

The purpose of this project is to provide a cross platform library which can parse, modify and abstract ELF, PE, MachO and Android formats

架构

使用

查看导入表

import lief

libnative = lief.parse("/usr/bin/ls")
# libnative.add_library("libfrida-gadget.so") # Injection!
imported_function = libnative.imported_functions
for index, item in enumerate(imported_function):
  print(index, item)

运行结果如下：

遍历Section

import lief

libnative = lief.parse("/usr/bin/ls")
# libnative.add_library("libfrida-gadget.so") # Injection!
for section in libnative.sections:
  print(section.name) # section's name
  print(section.size) # section's size
  print(len(section.content)) # Should match the previous print

运行结果如下：

ELF格式

首先，ELF文件格式提供了两种视图，分别是链接视图和执行视图。

链接视图是以节（section）为单位，执行视图是以段（segment）为单位。链接视图就是在链接时用到的视图，而执行视图则是在执行时用到的视图。上图左侧的视角是从链接来看的，右侧的视角是执行来看的。

ELF header：描述整个文件的组织。

Program Header Table: 描述文件中的各种segments，用来告诉系统如何创建进程映像的。

sections 或者 segments：segments是从运行的角度来描述elf文件，sections是从链接的角度来描述elf文件，也就是说，在链接阶段，我们可以忽略program header table来处理此文件，在运行阶段可以忽略section header table来处理此程序（所以很多加固手段删除了section header table）。从图中我们也可以看出，segments与sections是包含的关系，一个segment包含若干个section。

Section Header Table: 包含了文件各个section的属性信息。

可以通过执行命令readelf-S/bin/ls来查看该可执行文件中有哪些section。通过执行命令readelf--segments/bin/ls，可以查看该文件的执行视图。从上面两个图中可以看出，segment是section的一个集和，sections按照一定规则映射到segment。那么为什么需要区分两种不同视图？

当ELF文件被加载到内存中后，系统会将多个具有相同权限（flg值）section合并一个segment。操作系统往往以页为基本单位来管理内存分配，一般页的大小为4096B，即4KB的大小。同时，内存的权限管理的粒度也是以页为单位，页内的内存是具有同样的权限等属性，并且操作系统对内存的管理往往追求高效和高利用率这样的目标。ELF文件在被映射时，是以系统的页长度为单位的，那么每个section在映射时的长度都是系统页长度的整数倍，如果section的长度不是其整数倍，则导致多余部分也将占用一个页。而我们从上面的例子中知道，一个ELF文件具有很多的section，那么会导致内存浪费严重。这样可以减少页面内部的碎片，节省了空间，显著提高内存利用率。需要注意地是：尽管图中显示的各个组成部分是有顺序的，实际上除了 ELF 头部表以外，其他节区和段都没有规定的顺序

常用API

write(self: lief.ELF.Binary, output: str) → None Rebuild the binary and write it in a file
lief.ELF.parse(args, *kwargs)

Overloaded function.

parse(filename: str, dynsymcountmethod: lief.ELF.DYNSYMCOUNTMETHODS = ) -> LIEF::ELF::Binary Parse the given binary and return a Binary object For weird binaries (e.g sectionless) you can choose the method to use to count dynamic symbols (DYNSYMCOUNTMETHODS)
parse(raw: List[int], name: str = ‘’, dynsymcountmethod: lief.ELF.DYNSYMCOUNTMETHODS = ) -> LIEF::ELF::Binary Parse the given binary and return a Binary object For weird binaries (e.g sectionless) you can choose the method to use to count dynamic symbols (DYNSYMCOUNTMETHODS)
- parse(io: object, name: str = ‘’) -> LIEF::ELF::Binary

addlibrary(self: lief.ELF.Binary, libraryname: str) → LIEF::ELF::DynamicEntryLibrary Add a library with the given name as dependency

更多API，可参见https://lief.quarkslab.com/doc/latest/api/python/elf.html。

为Frida-gadget添加依赖

通过上面的介绍，可知通过add_library可以为指定的库添加依赖。

通过分析代码可知libgame.so在MainGameActivity的onCreate方法中进行加载，因此选择为libgame.so添加Frida-gadget依赖。

这里将frida-gadget对应的so命名为libgadget.so。 python具体实现和效果参见下图:

交互方式

本篇文章基于的apk依然是领跑娱乐.apk。

Listen

默认的方式，添加依赖之后，打包签名安装，具体操作可参见非ROOT环境下使用Frida及调试。

这种交互方式也可以使用objection相关操作。

脚本方式

在lib/ABI目录新建配置文件libgadget.config，内容如下：

{
  "interaction": {
    "type": "script",
    "path": "/data/local/tmp/myscript.js",
    "on_change": "reload"
  }
}

使用配置配置文件必须遵循两个条件：

文件必须和gadget库同名（例如：libgadget.so 和 libgadget.conf）
配置文件必须和gadget库位于同一目录中

第二个要求也就意味着在设备中安装之后，gadget库会会在/data/app/com.lingpao.lpcf622b/lib目录中寻找配置文件。

在安装app之后，当满足下述条件时，Android包管理器会从APK的lib/目录中复制文件：

名字具有lib前缀
名字具有.so后缀
名字是gdbserver

Frida 实现这些要求的源码如下。因此我们只需要给libgadget.config添加.so后缀就行了。

#if ANDROID
  if (!FileUtils.test (config_path, FileTest.EXISTS)) {
    var ext_index = config_path.last_index_of_char ('.');
      if (ext_index != -1) {
        config_path = config_path[0:ext_index] + ".config.so";
      } else {
        config_path = config_path + ".config.so";
      }
  }
#endif

最终的目录结构如下:

hook脚本

myscript.js的内容如下:

'use strict';

console.log("Waiting for Java..");

Java.perform(function () {
  var Log = Java.use("android.util.Log");
  Log.v("frida-lief", "Have fun!");
});

运行

重新打包签名安装然后把脚本推送到配置文件写的目录下面。

$ adb push myscript.js /data/local/tmp
$ adb shell chmod 777 /data/local/tmp/myscript.js

查看是否成功: adb logcat -s “frida-lief:V”

--------- beginning of system
--------- beginning of crash
--------- beginning of main
11-14 19:18:18.745 13891 14005 V frida-lief: Have fun!

写在最后

优点：

不需要root
不依赖frida-server
可用于绕过anti-frida
不需要修改AndroidManifest.xml和DEX文件

缺点：

需要向APK里添加文件
需要程序有至少一个native库
注入进去的库的加载顺序不能控制

公众号

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来源：freebuf.com 2020-11-15 10:59:04 by: 无情剑客Burning

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载。

THE END

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