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unidbg入门笔记

项目简介

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unidbg 是建立在Unicorn引擎之上的，Unicorn引擎是一个强大的开源CPU模拟器框架，支持多种架构，包括x86、ARM、MIPS等，因此unidbg也能够模拟这些不同的CPU架构。UniDGB的另一个核心组成部分是Capstone引擎，它用于反汇编和指令解码。

基本框架

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package com.kanxue.test2;
 
import com.github.unidbg.AndroidEmulator;
import com.github.unidbg.Module;
import com.github.unidbg.arm.backend.DynarmicFactory;
import com.github.unidbg.linux.android.AndroidEmulatorBuilder;
import com.github.unidbg.linux.android.AndroidResolver;
import com.github.unidbg.linux.android.dvm.AbstractJni;
import com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikModule;
import com.github.unidbg.linux.android.dvm.VM;
import com.github.unidbg.memory.Memory;
 
import java.io.File;
 
public class Test05 extends AbstractJni {
 
    private final AndroidEmulator emulator;
 
    private final VM vm;
 
    private final Module module;
 
 
    Test05(){
        // 创建模拟器
        emulator = AndroidEmulatorBuilder
                .for32Bit().addBackendFactory(new DynarmicFactory(true))
                .setProcessName("cc.ccc.cc")
                .build();
 
        // 内存调用
        Memory memory = emulator.getMemory();
 
        // 设定 SDK 版本
        memory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23));
 
        //创建虚拟机
        vm = emulator.createDalvikVM(new File("sssss.apk"));
 
        //jni 日志打印
        vm.setVerbose(true);
 
        // jni 设置
        vm.setJni(this);
 
        // 执行so文件
        DalvikModule dm = vm.loadLibrary(new File("ssss.so"), true);
 
        // 获取so 文件模块
        module = dm.getModule();
 
        //调用JNI——onload 函数
        vm.callJNI_OnLoad(emulator,module);
        // dm.callJNI_OnLoad(module);
    }
}

基本操作

emulator 操作

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// 获取内存操作接口
Memory memory1 = emulator.getMemory();
 
// 获取进程id
int pid = emulator.getPid();
 
//创建虚拟机
VM dalvikVM = emulator.createDalvikVM();
 
//创建虚拟机并指定文件
VM dalvikVM1 = emulator.createDalvikVM(new File("ss/ss/apk"));
 
//获取已经创建的虚拟机
VM dalvikVM2 = emulator.getDalvikVM();
 
//显示当前寄存器的状态 可指定寄存器
emulator.showRegs();
 
// 获取后端CPU
Backend backend = emulator.getBackend();
 
//获取进程名
String processName = emulator.getProcessName();
 
// 获取寄存器
RegisterContext context = emulator.getContext();
 
//Trace 读取内存
emulator.traceRead(1,0);
 
// trace 写内存
emulator.traceWrite(1,0);
 
//trace 汇编
emulator.traceCode(1,0);
 
// 是否在运行
boolean running = emulator.isRunning();

memory 操作

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// 指定安卓sdk  版本 只支持 19 和 23
memory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23));
 
// 拿到一个指针 指向内存地址 通过该指针可操作内存
UnidbgPointer pointer = memory.pointer(0x11111111);
 
//获取当前内存映射的情况
Collection<MemoryMap> memoryMap = memory1.getMemoryMap();
 
//根据模块名 来拿某个模块
Module sss = memory1.findModule("sss");
 
// 根据地址 来拿某个模块
Module moduleByAddress = memory1.findModuleByAddress(0x111111);

VM 操作

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//推荐指定apk 文件 unidbg会自动做许多固定的操作
VM vvm = emulator.createDalvikVM(new File("ssss.apk"));
 
// 是否输出jni 运行日志
vvm.setVerbose(true);
 
//加载so模块 参数二设置是否自动调用init函数
DalvikModule dalvikModule = vvm.loadLibrary(new File("ss.so"), true);
 
// 设置jni 交互接口 参数需要实现jni接口 推荐使用this 继承AbstractJni
vvm.setJni(this);
 
//获取JNIEnv 指针 可以作为参数传递
Pointer jniEnv = vm.getJNIEnv();
 
//获取JavaVM 指针
Pointer javaVM = vm.getJavaVM();
 
//调用jni_onload函数
dalvikModule.callJNI_OnLoad(emulator);
vm.callJNI_OnLoad(emulator,dalvikModule.getModule());

符号调用

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// 创建一个vm 对象，相当于 java 层去调用native函数类的实例对象
// DvmObject obj = ProxyDvmObject.createObject(vm,this); // 默认获取MainActivity 当有很多类的时候，防止默认指定错误，可以以下指定
DvmObject<?> obj = vm.resolveClass("com/example/demo01/MainActivity").newObject(null);
 
String signSting = "123456";
 
DvmObject dvmObject = obj.callJniMethodObject(emulator, "jniMd52([B)Ljava/lang/String;", signSting.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
 
String result = (String) dvmObject.getValue();
 
System.out.println("[symble] Call the so md5 function result is ==> " + result);

地址调用

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ArrayList<Object> args = new ArrayList<>();
 
Pointer jniEnv = vm.getJNIEnv();
 
DvmObject object1 = ProxyDvmObject.createObject(vm, this);
 
// DvmObject<?> dvmObject = vm.resolveClass("com/xx/xx/MainActivity").newObject(null);
 
args.add(jniEnv);
 
// args.add(vm.addLocalObject(object1));// args.add(null)
 args.add(null);
 
args.add(vm.addLocalObject(new StringObject(vm, "123456")));
 
Number number = module.callFunction(emulator, 0x11AE8 + 1, args.toArray());// 是个地址
 
System.out.println("[addr] number is ==> " + number.intValue());
 
DvmObject<?> object = vm.getObject(number.intValue());
 
System.out.println("[addr] Call the so md5 function result is ==> " + object.getValue());

参数 context

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DvmObject<?> context = vm.resolveClass("android/content/Context").newObject(null);
list.add(vm.addLocalObject(context));

unidbg hook

hookZz

HookZz是inline hook方案，因此可以Hook Sub_xxx，缺点是短函数可能出bug，受限于inline Hook 原理。

文档参考：https://github.com/jmpews/HookZz

demo(1)

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IHookZz hookZz = HookZz.getInstance(emulator); // 加载HookZz，支持inline hook
hookZz.enable_arm_arm64_b_branch(); // 测试enable_arm_arm64_b_branch，可有可无
hookZz.wrap(module.findSymbolByName("ss_encrypt"), new WrapCallback<RegisterContext>() { // inline wrap导出函数
    @Override
    public void preCall(Emulator<?> emulator, RegisterContext ctx, HookEntryInfo info) {
        Pointer pointer = ctx.getPointerArg(2);
        int length = ctx.getIntArg(3);
        byte[] key = pointer.getByteArray(0, length);
        Inspector.inspect(key, "ss_encrypt key");
    }
    @Override
    public void postCall(Emulator<?> emulator, RegisterContext ctx, HookEntryInfo info) {
        System.out.println("ss_encrypt.postCall R0=" + ctx.getLongArg(0));
    }
});
hookZz.disable_arm_arm64_b_branch();
hookZz.instrument(module.base + 0x00000F5C + 1, new InstrumentCallback<Arm32RegisterContext>() {
    @Override
    public void dbiCall(Emulator<?> emulator, Arm32RegisterContext ctx, HookEntryInfo info) { // 通过base+offset inline wrap内部函数，在IDA看到为sub_xxx那些
        System.out.println("R3=" + ctx.getLongArg(3) + ", R10=0x" + Long.toHexString(ctx.getR10Long()));
    }
});

demo(2)

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// 加载HookZz
IHookZz hookZz = HookZz.getInstance(emulator);
 
hookZz.wrap(module.base + 0x1BD0 + 1, new WrapCallback<HookZzArm32RegisterContext>() { // inline wrap导出函数
    @Override
    // 类似于 frida onEnter
    public void preCall(Emulator<?> emulator, HookZzArm32RegisterContext ctx, HookEntryInfo info) {
        // 类似于Frida args[0]
        Pointer input = ctx.getPointerArg(0);
        System.out.println("input:" + input.getString(0));
    };
 
    @Override
    // 类似于 frida onLeave
    public void postCall(Emulator<?> emulator, HookZzArm32RegisterContext ctx, HookEntryInfo info) {
        Pointer result = ctx.getPointerArg(0);
        System.out.println("input:" + result.getString(0));
    }
});

Dobby

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Dobby dobby = Dobby.getInstance(emulator);
dobby.replace(module.findSymbolByName("ss_encrypted_size"), new ReplaceCallback() { // 使用Dobby inline hook导出函数
    @Override
    public HookStatus onCall(Emulator<?> emulator, HookContext context, long originFunction) {
        System.out.println("ss_encrypted_size.onCall arg0=" + context.getIntArg(0) + ", originFunction=0x" + Long.toHexString(originFunction));
        return HookStatus.RET(emulator, originFunction);
    }
    @Override
    public void postCall(Emulator<?> emulator, HookContext context) {
        System.out.println("ss_encrypted_size.postCall ret=" + context.getIntArg(0));
    }
}, true);

xHook

xHook 是爱奇艺开源的ndroid PLT hook框架，一个针对 Android 平台 ELF (可执行文件和动态库) 的 PLT (Procedure Linkage Table) hook 库。优点是挺稳定好用，缺点是不能Hook Sub_xxx 子函数。

参考文档：https://github.com/iqiyi/xHook

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IxHook xHook = XHookImpl.getInstance(emulator); // 加载xHook，支持Import hook，
xHook.register("libttEncrypt.so", "strlen", new ReplaceCallback() { // hook libttEncrypt.so的导入函数strlen
    @Override
    public HookStatus onCall(Emulator<?> emulator, HookContext context, long originFunction) {
        Pointer pointer = context.getPointerArg(0);
        String str = pointer.getString(0);
        System.out.println("strlen=" + str);
        context.push(str);
        return HookStatus.RET(emulator, originFunction);
    }
    @Override
    public void postCall(Emulator<?> emulator, HookContext context) {
        System.out.println("strlen=" + context.pop() + ", ret=" + context.getIntArg(0));
    }
}, true);
xHook.register("libttEncrypt.so", "memmove", new ReplaceCallback() {
    @Override
    public HookStatus onCall(Emulator<?> emulator, long originFunction) {
        RegisterContext context = emulator.getContext();
        Pointer dest = context.getPointerArg(0);
        Pointer src = context.getPointerArg(1);
        int length = context.getIntArg(2);
        Inspector.inspect(src.getByteArray(0, length), "memmove dest=" + dest);
        return HookStatus.RET(emulator, originFunction);
    }
});
xHook.register("libttEncrypt.so", "memcpy", new ReplaceCallback() {
    @Override
    public HookStatus onCall(Emulator<?> emulator, long originFunction) {
        RegisterContext context = emulator.getContext();
        Pointer dest = context.getPointerArg(0);
        Pointer src = context.getPointerArg(1);
        int length = context.getIntArg(2);
        Inspector.inspect(src.getByteArray(0, length), "memcpy dest=" + dest);
        return HookStatus.RET(emulator, originFunction);
    }
});
xHook.refresh(); // 使Import hook生效

unicorn hook

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emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() {
    @Override
    public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) {
        RegisterContext context = emulator.getContext();
        //System.out.println(user);
        //System.out.println(size);
        if (address == module.base + 0x1FF4){
            Pointer md5Ctx = context.getPointerArg(0);
            Inspector.inspect(md5Ctx.getByteArray(0, 32), "md5Ctx");
            Pointer plainText = context.getPointerArg(1);
            int length = context.getIntArg(2);
            Inspector.inspect(plainText.getByteArray(0, length), "plainText");
        }else if (address == module.base + 0x2004){
            Pointer cipherText = context.getPointerArg(1);
            Inspector.inspect(cipherText.getByteArray(0, 16), "cipherText");
        }
 
    }
    @Override
    public void onAttach(UnHook unHook) {
    }
    @Override
    public void detach() {
    }
}, module.base + 0x1FE8, module.base + 0x2004, "xxxxzzzz");

打印调用栈

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emulator.getUnwinder().unwind();
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public void callFunc() {
    emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() {
        @Override
        public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) {
            System.out.println("开始--------------------------");
            System.out.println(user);
            System.out.println(size);
            emulator.getUnwinder().unwind();
            System.out.println("===============================");
        }
        @Override
        public void onAttach(UnHook unHook) {
        }
        @Override
        public void detach() {
        }
    },module.base+0xAD40,module.base+0xAD40,"xibei");
}

Console debugger

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Debugger attach = emulator.attach();
attach.addBreakPoint(module.base + 0xC365); //断点地址
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c： 继续
n： 跨过
bt：回溯
 
st hex：搜索堆栈
shw hex:搜索可写堆
shr hex：搜索可读堆
shx-hex：搜索可执行堆
 
nb：在下一个街区破发
s|si:步入
s[decimal]：执行指定的金额指令
s（blx）：执行util blx助记符，性能低
 
m（op）[size]：显示内存，默认大小为0x70，大小可以是十六进制或十进制
mr0-mr7，mfp，mip，msp[size]：显示指定寄存器的内存
m（address）[size]：显示指定地址的内存，地址必须以0x开头
 
wr0-wr7，wfp，wip，wsp＜value＞：写入指定寄存器
wb（address）,ws（address）,wi（address）＜value＞：写入指定地址的（字节、短、整数）内存，地址必须以0x开头
wx（address）＜hex＞：将字节写入指定地址的内存，地址必须以0x开头
 
b（address）：添加临时断点，地址必须以0x开头，可以是模块偏移量
b： 添加寄存器PC的断点
r： 删除寄存器PC的断点
blr：添加寄存器LR的临时断点
 
p (assembly):位于PC地址的修补程序集
where: 显示java堆栈跟踪
trace[begin-end]：设置跟踪指令
traceRead[begin-end]：设置跟踪内存读取
traceWrite〔begin-end〕：设置跟踪内存写入
vm：查看加载的模块
vbs：查看断点
d|dis:显示反汇编
d（0x）：在指定地址显示反汇编
stop: 停止模拟
run[arg]：运行测试
gc：运行System.gc（）
threads: 显示线程列表
cc size：将asm从0x4000c364-0x4000c364+size字节转换为c函数

监控内存读写

将信息输出到文件

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String traceFile = "myMonitorFile";
PrintStream traceStream = null;
try {
    traceStream = new PrintStream(new FileOutputStream(traceFile), true);
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

监控内存读

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emulator.traceRead(module.base, module.base + module.size).setRedirect(traceStream);

监控内存写

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emulator.traceWrite(module.base, module.base + module.size).setRedirect(traceStream);

trace

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String traceFile = "myTraceCodeFile";
PrintStream traceStream = null;
try {
    traceStream = new PrintStream(new FileOutputStream(traceFile), true);
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}
emulator.traceCode(module.base, module.base + module.size).setRedirect(traceStream);