最近在网上搜索Android的Inject与Hook，发现很多都因为时间久远而失效了，试了很多方案，最终找到了一个，特地来转载分享一下，本人的三星S6 6.0.1系统测试可用,另外4.2 4.4也都测试通过。
另外加上了注释便于大家理解。
1.inject.c
[java]
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1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <sys/user.h>
4. #include <asm/ptrace.h>
5. #include <sys/ptrace.h>
6. #include <sys/wait.h>
7. #include <sys/mman.h>
8. #include <dlfcn.h>
9. #include <dirent.h>
10. #include <unistd.h>
11. #include <string.h>
12. #include <elf.h>
13. #include <android/log.h>
14. #include <sys/uio.h>
15.
16. #if defined(__i386__)
17. #define pt_regs user_regs_struct
18. #elif defined(__aarch64__)
19. #define pt_regs user_pt_regs
20. #define uregs regs
21. #define ARM_pc pc
22. #define ARM_sp sp
23. #define ARM_cpsr pstate
24. #define ARM_lr regs[30]
25. #define ARM_r0 regs[0]
26. #define PTRACE_GETREGS PTRACE_GETREGSET
27. #define PTRACE_SETREGS PTRACE_SETREGSET
28. #endif
29.
30. #define ENABLE_DEBUG 1
31.
32. #if ENABLE_DEBUG
33. #define LOG_TAG "INJECT"
34. #define LOGD(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG, fmt, ##args)
35. #define DEBUG_PRINT(format,args...) \
36. LOGD(format, ##args)
37. #else
38. #define DEBUG_PRINT(format,args...)
39. #endif
40.
41. #define CPSR_T_MASK ( 1u << 5 )
42.
43. #if defined(__aarch64__)
44. const char *libc_path = "/system/lib64/libc.so";
45. const char *linker_path = "/system/bin/linker64";
46. #else
47. const char *libc_path = "/system/lib/libc.so";
48. const char *linker_path = "/system/bin/linker";
49. #endif
50.
51. int ptrace_readdata(pid_t pid, uint8_t *src, uint8_t *buf, size_t size)
52. {
53. long i, j, remain;
54. uint8_t *laddr;
55. long);
56.
57. union u {
58. long val;
59. char chars[bytes_width];
60. } d;
61.
62. j = size / bytes_width;
63. remain = size % bytes_width;
64.
65. laddr = buf;
66.
67. for (i = 0; i < j; i ++) {
68. 0);
69. memcpy(laddr, d.chars, bytes_width);
70. src += bytes_width;
71. laddr += bytes_width;
72. }
73.
74. if (remain > 0) {
75. 0);
76. memcpy(laddr, d.chars, remain);
77. }
78.
79. return 0;
80. }
81.
82. /*
83. Func : 将size字节的data数据写入到pid进程的dest地址处
84. @param dest: 目的进程的栈地址
85. @param data: 需要写入的数据的起始地址
86. @param size: 需要写入的数据的大小，以字节为单位
87. */
88. int ptrace_writedata(pid_t pid, uint8_t *dest, uint8_t *data, size_t size)
89. {
90. long i, j, remain;
91. uint8_t *laddr;
92. long);
93.
94. //很巧妙的联合体，这样就可以方便的以字节为单位写入4字节数据，再以long为单位ptrace_poketext到栈中
95. union u {
96. long val;
97. char chars[bytes_width];
98. } d;
99.
100. j = size / bytes_width;
101. remain = size % bytes_width;
102.
103. laddr = data;
104.
105. //先以4字节为单位进行数据写入
106.
107. for (i = 0; i < j; i ++) {
108. memcpy(d.chars, laddr, bytes_width);
109. ptrace(PTRACE_POKETEXT, pid, dest, d.val);
110.
111. dest += bytes_width;
112. laddr += bytes_width;
113. }
114.
115. if (remain > 0) {
116. //为了最大程度的保持原栈的数据，先读取dest的long数据，然后只更改其中的前remain字节，再写回
117. 0);
118. for (i = 0; i < remain; i ++) {
119. d.chars[i] = *laddr ++;
120. }
121.
122. ptrace(PTRACE_POKETEXT, pid, dest, d.val);
123. }
124.
125. return 0;
126. }
127.
128. /*
129. 功能总结：
130. 1，将要执行的指令写入寄存器中，指令长度大于4个long的话，需要将剩余的指令通过ptrace_writedata函数写入栈中；
131. 2，使用ptrace_continue函数运行目的进程，直到目的进程返回状态值0xb7f（对该值的分析见后面红字）；
132. 3，函数执行完之后，目标进程挂起，使用ptrace_getregs函数获取当前的所有寄存器值，方便后面使用ptrace_retval函数获取函数的返回值。
133. */
134. #if defined(__arm__) || defined(__aarch64__)
135. int ptrace_call(pid_t pid, uintptr_t addr, long *params, int num_params, struct pt_regs* regs)
136. {
137. int i;
138. #if defined(__arm__)
139. int num_param_registers = 4;
140. #elif defined(__aarch64__)
141. int num_param_registers = 8;
142. #endif
143.
144. for (i = 0; i < num_params && i < num_param_registers; i ++) {
145. regs->uregs[i] = params[i];
146. }
147.
148. //
149. // push remained params onto stack
150. //
151. if (i < num_params) {
152. long) ;
153. void *)regs->ARM_sp,(uint8_t *)& params[i], (num_params - i) * sizeof(long));
154. }
155. //将PC寄存器值设为目标函数的地址
156. regs->ARM_pc = addr;
157. //进行指令集判断
158. if (regs->ARM_pc & 1) {
159. /* thumb */
160. regs->ARM_pc &= (~1u);
161. // #define CPSR_T_MASK ( 1u << 5 ) CPSR为程序状态寄存器
162. regs->ARM_cpsr |= CPSR_T_MASK;
163. else {
164. /* arm */
165. regs->ARM_cpsr &= ~CPSR_T_MASK;
166. }
167.
168. //设置子程序的返回地址为空，以便函数执行完后，返回到null地址，产生SIGSEGV错误，详细作用见后面的红字分析
169. 0;
170.
171. /*
172. *Ptrace_setregs就是将修改后的regs写入寄存器中，然后调用ptrace_continue来执行我们指定的代码
173. */
174. if (ptrace_setregs(pid, regs) == -1
175. 1) {
176. "error\n");
177. return -1;
178. }
179.
180. int stat = 0;
181. waitpid(pid, &stat, WUNTRACED);
182. /* WUNTRACED告诉waitpid，如果子进程进入暂停状态，那么就立即返回。如果是被ptrace的子进程，那么即使不提供WUNTRACED参数，也会在子进程进入暂停状态的时候立即返回。
183. 对于使用ptrace_cont运行的子进程，它会在3种情况下进入暂停状态：①下一次系统调用；②子进程退出；③子进程的执行发生错误。这里的0xb7f就表示子进程进入了暂停状态，且发送的错误信号为11(SIGSEGV)，它表示试图访问未分配给自己的内存, 或试图往没有写权限的内存地址写数据。那么什么时候会发生这种错误呢？显然，当子进程执行完注入的函数后，由于我们在前面设置了regs->ARM_lr = 0，它就会返回到0地址处继续执行，这样就会产生SIGSEGV了！*/
184.
185. //这个循环是否必须我还不确定。因为目前每次ptrace_call调用必定会返回0xb7f，不过在这也算是增加容错性吧~
186.
187. //通过看ndk的源码sys/wait.h以及man waitpid可以知道这个0xb7f的具体作用。首先说一下stat的值：高2字节用于表示导致子进程的退出或暂停状态信号值，低2字节表示子进程是退出(0x0)还是暂停(0x7f)状态。0xb7f就表示子进程为暂停状态，导致它暂停的信号量为11即sigsegv错误。
188. while (stat != 0xb7f) {
189. if (ptrace_continue(pid) == -1) {
190. "error\n");
191. return -1;
192. }
193. waitpid(pid, &stat, WUNTRACED);
194. }
195.
196. return 0;
197. }
198.
199. #elif defined(__i386__)
200. long ptrace_call(pid_t pid, uintptr_t addr, long *params, int num_params, struct user_regs_struct * regs)
201. {
202. long) ;
203. void *)regs->esp, (uint8_t *)params, (num_params) * sizeof(long));
204.
205. long tmp_addr = 0x00;
206. long);
207. char *)&tmp_addr, sizeof(tmp_addr));
208.
209. regs->eip = addr;
210.
211. if (ptrace_setregs(pid, regs) == -1
212. 1) {
213. "error\n");
214. return -1;
215. }
216.
217. int stat = 0;
218. waitpid(pid, &stat, WUNTRACED);
219. while (stat != 0xb7f) {
220. if (ptrace_continue(pid) == -1) {
221. "error\n");
222. return -1;
223. }
224. waitpid(pid, &stat, WUNTRACED);
225. }
226.
227. return 0;
228. }
229. #else
230. #error "Not supported"
231. #endif
232.
233. int ptrace_getregs(pid_t pid, struct pt_regs * regs)
234. {
235. #if defined (__aarch64__)
236. int regset = NT_PRSTATUS;
237. struct iovec ioVec;
238.
239. ioVec.iov_base = regs;
240. ioVec.iov_len = sizeof(*regs);
241. if (ptrace(PTRACE_GETREGSET, pid, (void*)regset, &ioVec) < 0) {
242. "ptrace_getregs: Can not get register values");
243. " io %llx, %d", ioVec.iov_base, ioVec.iov_len);
244. return -1;
245. }
246.
247. return 0;
248. #else
249. if (ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, NULL, regs) < 0) {
250. "ptrace_getregs: Can not get register values");
251. return -1;
252. }
253.
254. return 0;
255. #endif
256. }
257.
258. int ptrace_setregs(pid_t pid, struct pt_regs * regs)
259. {
260. #if defined (__aarch64__)
261. int regset = NT_PRSTATUS;
262. struct iovec ioVec;
263.
264. ioVec.iov_base = regs;
265. ioVec.iov_len = sizeof(*regs);
266. if (ptrace(PTRACE_SETREGSET, pid, (void*)regset, &ioVec) < 0) {
267. "ptrace_setregs: Can not get register values");
268. return -1;
269. }
270.
271. return 0;
272. #else
273. if (ptrace(PTRACE_SETREGS, pid, NULL, regs) < 0) {
274. "ptrace_setregs: Can not set register values");
275. return -1;
276. }
277.
278. return 0;
279. #endif
280. }
281.
282. int ptrace_continue(pid_t pid)
283. {
284. if (ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, 0) < 0) {
285. "ptrace_cont");
286. return -1;
287. }
288.
289. return 0;
290. }
291.
292. int ptrace_attach(pid_t pid)
293. {
294. if (ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, 0) < 0) {
295. "ptrace_attach");
296. return -1;
297. }
298.
299. int status = 0;
300. waitpid(pid, &status , WUNTRACED);
301.
302. return 0;
303. }
304.
305. int ptrace_detach(pid_t pid)
306. {
307. if (ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, 0) < 0) {
308. "ptrace_detach");
309. return -1;
310. }
311.
312. return 0;
313. }
314.
315.
316. //显然，这里面核心的就是get_module_base函数：
317. /*
318. 此函数的功能就是通过遍历/proc/pid/maps文件，来找到目的module_name的内存映射起始地址。
319. 由于内存地址的表达方式是startAddrxxxxxxx-endAddrxxxxxxx的，所以会在后面使用strtok(line,"-")来分割字符串
320. 如果pid = -1,表示获取本地进程的某个模块的地址，
321. 否则就是pid进程的某个模块的地址。
322. */
323.
324. void* get_module_base(pid_t pid, const char* module_name)
325. {
326. FILE *fp;
327. long addr = 0;
328. char *pch;
329. char filename[32];
330. char line[1024];
331.
332. if (pid < 0) {
333. /* self process */
334. "/proc/self/maps", pid);
335. else {
336. "/proc/%d/maps", pid);
337. }
338.
339. "r");
340.
341. if (fp != NULL) {
342. while (fgets(line, sizeof(line), fp)) {
343. if (strstr(line, module_name)) {
344. //分解字符串为一组字符串。line为要分解的字符串，"-"为分隔符字符串。
345. "-" );
346. //将参数pch字符串根据参数base(表示进制)来转换成无符号的长整型数
347. 16 );
348.
349. if (addr == 0x8000)
350. 0;
351.
352. break;
353. }
354. }
355.
356. fclose(fp) ;
357. }
358.
359. return (void *)addr;
360. }
361.
362. /*
363. 该函数为一个封装函数，通过调用get_module_base函数来获取目的进程的某个模块的起始地址，然后通过公式计算出指定函数在目的进程的起始地址。
364. */
365. void* get_remote_addr(pid_t target_pid, const char* module_name, void* local_addr)
366. {
367. void* local_handle, *remote_handle;
368.
369. //获取本地某个模块的起始地址
370. 1, module_name);
371. //获取远程pid的某个模块的起始地址
372. remote_handle = get_module_base(target_pid, module_name);
373.
374. "[+] get_remote_addr: local[%llx], remote[%llx]\n", local_handle, remote_handle);
375. /*这需要我们好好理解：local_addr - local_handle的值为指定函数(如mmap)在该模块中的偏移量，然后再加上rempte_handle，结果就为指定函数在目的进程的虚拟地址*/
376. void * ret_addr = (void *)((uintptr_t)local_addr + (uintptr_t)remote_handle - (uintptr_t)local_handle);
377.
378. #if defined(__i386__)
379. if (!strcmp(module_name, libc_path)) {
380. 2;
381. }
382. #endif
383. return ret_addr;
384. }
385.
386. //根据name找到pid
387. int find_pid_of(const char *process_name)
388. {
389. int id;
390. 1;
391. DIR* dir;
392. FILE *fp;
393. char filename[32];
394. char cmdline[256];
395.
396. struct dirent * entry;
397.
398. if (process_name == NULL)
399. return -1;
400.
401. "/proc");
402. if (dir == NULL)
403. return -1;
404.
405. while((entry = readdir(dir)) != NULL) {
406. id = atoi(entry->d_name);
407. if (id != 0) {
408. "/proc/%d/cmdline", id);
409. "r");
410. if (fp) {
411. fgets(cmdline, sizeof(cmdline), fp);
412. fclose(fp);
413.
414. if (strcmp(process_name, cmdline) == 0) {
415. /* process found */
416. pid = id;
417. break;
418. }
419. }
420. }
421. }
422.
423. closedir(dir);
424. return pid;
425. }
426.
427. uint64_t ptrace_retval(struct pt_regs * regs)
428. {
429. #if defined(__arm__) || defined(__aarch64__)
430. return regs->ARM_r0;
431. #elif defined(__i386__)
432. return regs->eax;
433. #else
434. #error "Not supported"
435. #endif
436. }
437.
438. uint64_t ptrace_ip(struct pt_regs * regs)
439. {
440. #if defined(__arm__) || defined(__aarch64__)
441. return regs->ARM_pc;
442. #elif defined(__i386__)
443. return regs->eip;
444. #else
445. #error "Not supported"
446. #endif
447. }
448.
449. //总结一下ptrace_call_wrapper，它的完成两个功能：
450. //一是调用ptrace_call函数来执行指定函数，执行完后将子进程挂起；
451. //二是调用ptrace_getregs函数获取所有寄存器的值，主要是为了获取r0即函数的返回值。
452. int ptrace_call_wrapper(pid_t target_pid, const char * func_name, void * func_addr, long * parameters, int param_num, struct pt_regs * regs)
453. {
454. "[+] Calling %s in target process.\n", func_name);
455. if (ptrace_call(target_pid, (uintptr_t)func_addr, parameters, param_num, regs) == -1)
456. return -1;
457.
458. if (ptrace_getregs(target_pid, regs) == -1)
459. return -1;
460. "[+] Target process returned from %s, return value=%llx, pc=%llx \n",
461. func_name, ptrace_retval(regs), ptrace_ip(regs));
462. return 0;
463. }
464.
465. //远程注入
466. int inject_remote_process(pid_t target_pid, const char *library_path, const char *function_name, const char *param, size_t param_size)
467. {
468. int ret = -1;
469. void *mmap_addr, *dlopen_addr, *dlsym_addr, *dlclose_addr, *dlerror_addr;
470. void *local_handle, *remote_handle, *dlhandle;
471. 0;
472. uint8_t *dlopen_param1_ptr, *dlsym_param2_ptr, *saved_r0_pc_ptr, *inject_param_ptr, *remote_code_ptr, *local_code_ptr;
473.
474. struct pt_regs regs, original_regs;
475. long parameters[10];
476.
477. "[+] Injecting process: %d\n", target_pid);
478.
479. //①ATTATCH，指定目标进程，开始调试
480. if (ptrace_attach(target_pid) == -1)
481. goto exit;
482.
483. //②GETREGS，获取目标进程的寄存器，保存现场
484. if (ptrace_getregs(target_pid, ®s) == -1)
485. goto exit;
486.
487. /* save original registers */
488. memcpy(&original_regs, ®s, sizeof(regs));
489.
490. //③通过get_remote_addr函数获取目的进程的mmap函数的地址，以便为libxxx.so分配内存
491.
492. /*
493. 需要对(void*)mmap进行说明：这是取得inject本身进程的mmap函数的地址，由于mmap函数在libc.so
494. 库中，为了将libxxx.so加载到目的进程中，就需要使用目的进程的mmap函数，所以需要查找到libc.so库在目的进程的起始地址。
495. */
496. void *)mmap);
497. "[+] Remote mmap address: %llx\n", mmap_addr);
498.
499. /* call mmap (null, 0x4000, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
500. MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE, 0, 0);
501. 匿名申请一块0x4000大小的内存
502. */
503. 0] = 0; // addr
504. 1] = 0x4000; // size
505. 2] = PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC; // prot
506. 3] = MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE; // flags
507. 4] = 0; //fd
508. 5] = 0; //offset
509.
510. if (ptrace_call_wrapper(target_pid, "mmap", mmap_addr, parameters, 6, ®s) == -1)
511. goto exit;
512.
513. //⑤从寄存器中获取mmap函数的返回值，即申请的内存首地址：
514. map_base = ptrace_retval(®s);
515.
516. //⑥依次获取linker中dlopen、dlsym、dlclose、dlerror函数的地址:
517. void *)dlopen );
518. void *)dlsym );
519. void *)dlclose );
520. void *)dlerror );
521.
522. "[+] Get imports: dlopen: %llx, dlsym: %llx, dlclose: %llx, dlerror: %llx\n",
523. dlopen_addr, dlsym_addr, dlclose_addr, dlerror_addr);
524.
525. "library path = %s\n", library_path);
526. //⑦调用dlopen函数：
527. /*
528. ①将要注入的so名写入前面mmap出来的内存
529. ②写入dlopen代码
530. ③执行dlopen("libxxx.so", RTLD_NOW ! RTLD_GLOBAL)
531. RTLD_NOW之类的参数作用可参考：
532. http://baike.baidu.com/view/2907309.htm?fr=aladdin
533. ④取得dlopen的返回值，存放在sohandle变量中
534. */
535. 1);
536.
537. 0] = map_base;
538. 1] = RTLD_NOW| RTLD_GLOBAL;
539.
540. if (ptrace_call_wrapper(target_pid, "dlopen", dlopen_addr, parameters, 2, ®s) == -1)
541. goto exit;
542.
543. void * sohandle = ptrace_retval(®s);
544. if(!sohandle) {
545. if (ptrace_call_wrapper(target_pid, "dlerror", dlerror_addr, 0, 0, ®s) == -1)
546. goto exit;
547.
548. uint8_t *errret = ptrace_retval(®s);
549. 100];
550. 100);
551. }
552.
553. //⑧调用dlsym函数
554. /*
555. 等同于hook_entry_addr = (void *)dlsym(sohandle, "hook_entry");
556. */
557. #define FUNCTION_NAME_ADDR_OFFSET 0x100
558. 1);
559. 0] = sohandle;
560. 1] = map_base + FUNCTION_NAME_ADDR_OFFSET;
561.
562. if (ptrace_call_wrapper(target_pid, "dlsym", dlsym_addr, parameters, 2, ®s) == -1)
563. goto exit;
564.
565. void * hook_entry_addr = ptrace_retval(®s);
566. "hook_entry_addr = %p\n", hook_entry_addr);
567.
568. //⑨调用hook_entry函数：
569. #define FUNCTION_PARAM_ADDR_OFFSET 0x200
570. 1);
571. 0] = map_base + FUNCTION_PARAM_ADDR_OFFSET;
572.
573. if (ptrace_call_wrapper(target_pid, "hook_entry", hook_entry_addr, parameters, 1, ®s) == -1)
574. goto exit;
575.
576. "Press enter to dlclose and detach\n");
577. getchar();
578. 0] = sohandle;
579.
580. //⑩调用dlclose关闭lib:
581. if (ptrace_call_wrapper(target_pid, "dlclose", dlclose, parameters, 1, ®s) == -1)
582. goto exit;
583.
584. /* restore */
585. //⑪恢复现场并退出ptrace:
586. ptrace_setregs(target_pid, &original_regs);
587. ptrace_detach(target_pid);
588. 0;
589.
590. exit:
591. return ret;
592. }
593.
594. int main(int argc, char** argv) {
595. pid_t target_pid;
596. "system_server");
597. if (-1 == target_pid) {
598. "Can't find the process\n");
599. return -1;
600. }
601. //target_pid = find_pid_of("/data/test");
602. "/data/libhello.so", "hook_entry", "I'm parameter!", strlen("I'm parameter!"));
603. return 0;
604. }
Android.mk application.mk
[html]
view plain
copy
1. APP_ABI :=arm64-v8a armeabi-v7a
[html]
view plain
copy
1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2.
3. include $(CLEAR_VARS)
4. LOCAL_MODULE := inject
5. LOCAL_SRC_FILES := inject.c
6.
7. #shellcode.s
8.
9. LOCAL_LDLIBS += -L$(SYSROOT)/usr/lib -llog
10.
11. #LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE := true
12.
13. include $(BUILD_EXECUTABLE)
2.inject的测试so
[html]
view plain
copy
1. #include <unistd.h>
2. #include <stdio.h>
3. #include <stdlib.h>
4. #include <android/log.h>
5. #include <elf.h>
6. #include <fcntl.h>
7.
8. #define LOG_TAG "DEBUG"
9. #define LOGD(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, fmt, ##args)
10.
11. int hook_entry(char * a){
12. pid = %d\n", getpid());
13. LOGD("Hello %s\n", a);
14. return 0;
15. }本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。
