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[原创]**应用加固的脱壳分析和修复
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2015-2-12 17:29
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0x1:
**云加固
加固示例原版APK: http://pic.hzt360.com/downfile/beijing/elechongNFC.apk
a,首先，看一下原APK和通过**云应用加固后的文件相关变化
加固后的文件列表变化:
新增2个so文件：
libmain.so
libshell.so
修改:
AndroidManifest.xml
classes.dex
b, 用ApkTool反编译加固后的APK, 出现反编译不过去，错误日志如下:
1.通过下面日志能看出来是apktool解析AndroidManifest.xml时出错，注意绿色下划线的name=fasten，这里TX加固是利用android系统解析axml的一个特点来导致apktool反编译时，在解析AndroidManifest.xml时出错。
关于利用AndroidManifest.xml这块的技术点可以参考一下万抽抽大神的文章：http://www.cnblogs.com/wanyuanchun/p/4084292.html
2.下面来分析和修复AndroidManifest.xml
分析前，还是得先了解一下AndroidManifest.xml的二进制格式，可以参考下列文章:
AndroidManifest二进制文件格式分析 http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=194206
辅助分析AndroidManifest.xml的二进制格式可以使用下面的:
AXML的010 Editor模板
https://github.com/strazzere/010Editor-stuff/tree/master/Templates
利用axml模版在010Editor解析AndroidManifest.xml能看到,有一个属性结构的name成员的值是25,该值指向是string的索引，同时也是res ID的索引。
属性结构:
String索引:
Res ID索引:
为什么这样做，哈哈哈，我懒，所以直接截图引用万抽抽大神的解释：
嗯，属性结构的name成员的值是即是string索引，又是ResID索引，所以:
Name=25
String[25]=fasten
ResIDs[25]=0x01017FFF
再次引用抽抽大神文章里的一段话:
Android系统在解析AXML的属性的时候，是通过该属性的res id号而非属性名定位的。所谓的AXML就是AndroidManifest.xml对应的二进制文件，APK包中存储的就是AXML。比如属性：
<public type="attr"name="name" id="0x01010003" />
它的属性名为name，id号为0x01010003。
所以fasten这个字符串可以随意改，关键还是ResID的值，TX加固对AndroidManifest.xml处理,是插入一下非法的属性ID (在Android的attr里没有一个ID为0x01017FFF)，因为是非法的属性ID，Android是不会去解析，但ApkTool却会去解析，所以导致反编译出错了。
修复方法:
知道怎么回事，修复起来就很简单了，只要把非法的属性ID=0x0101FFFF改成一个合法的属性ID，比如把0x0101FFFF改成name的属性ID=0x01010003,然后再把修改后的AndroidManifest.xml再替换加固后apk里的AndroidManifest.xml，然后用apktook就可以顺利的成功的反编译出来。
附件有我用官网最新版的ApkTool 2.0.0 RC3源码编译，修改了一下，修复非法属性ID无法反编译。如果懒得手动去修改AndroidManifest.xml，可以直接用我这个修改过的apktool进行反编译。
反编译后,看加固修改后的AndroidManifest.xml和原版的AndroidManifest.xml多这三条：
1. <serviceandroid:name="com.tencent.mm.fasten.check.log" />
2. android:fasten="meta-data"
3. <meta-dataandroid:name="@anim/push_top_out2"android:value="meta-data" />
0x2:
a,ApkTool反编译可以成功，那接下来看一下TX加固是怎么对Dex进行加密的
1. 新增了2个smail文件
com\tencent\StubShell\ProxyShell.smali
com\tencent\StubShell\ ShellHelper.smali
2. Smail代码的变化(对指定方法进行加密)
从截图能看到，加固后的dex，通过apktool反编译后的smali代码变化。
(1)
新增静态代码块:
(只要加载此类，就会先执行该代码块，作用是用来动态恢复被加固的方法)
.methodstatic constructor <clinit>()V
.locals 2
.prologue
const-string v0,"com.boco.nfc.activity"
const/16 v1, 0x0
invoke-static {v0,v1},Lcom/tencent/StubShell/ShellHelper;->StartShell(Ljava/lang/String;I)Z
return-void
.endmethod
用JEB转成代码如下:
static{
ShellHelper.StartShell("com.boco.nfc.activity",0);
}
(2)
原始方法:
.methodpublic constructor <init>(Landroid/content/Context;)V
改为native属性,并且隐藏字节码：
.methodpublic native constructor <init>(Landroid/content/Context;)V
被加固后的Method数据:
从这里能看到关键是在StartShell函数,这个StartShell函数专门负责在执行时动态恢复被加固的方法，TX加固这种方式没办法直接通过dump来进行脱壳，它机制是需要运行到某个类，加载这个类时才会修复一下该类被加固的方法，但你又不能保证所有类你都能执行到，所以还是得找原始数据来进行修复dex。
publicstatic boolean StartShell(String packageName, int iIndex)
从StartShell函数第二个参数iIndex来看，应该是要修复那个函数的编号。所以，可以猜测肯定会有一份原始的数据供给修复，所以从StartShell函数入手，就能找到修复的原始数据。
StartShell函数会先判断如果没有初始化过则执行InitProxyShell函数，InitProxyShell函数作用其实就是加载libshell.so, 最后，调用libshell.so的load(ShellHelper.strPackageName, iIndex);来进行修复，这里调用具体过程就不说了，哈哈，TX加固还有log可以看，方便大家理思路，大家想了解自己可以去看看,。
从这里能看到，关键是libshell.so的load函数在负责动态修复功能，下面就用IDA把libshell.so分析一下load函数。
(1)看一下libshell.so的JNI_OnLoad函数
主要就是做一些初始化的时，看来没什么，我们直接主题，找load函数。
(2)Load函数在0xC630的偏移
ART模式下的修复就先不看了，有兴趣的朋友自己去看吧, libshell的代码流程再加上有log信息辅助，流程可以很清晰…
这里我大概说一下func_ShellFixDexMethod这个函数处理，详细的可以自己看下附件的libshell.idb吧。
1. 通过/proc/(getpid)/maps 打开自身进程的内存映射，查找classes.dex的内存地址。
2. TX加固会把所有被加固过的Method的原始数据存一份在文件尾部。
定位Method的原始数据存放地址的方法：
原始数据偏移 = DexDataOff + DexDataSize
有多少个Method需要修复 = (DexFileSize – (DexDataOff + DexDataSize))/0x12
每一个Method方法的原始数据是用一个0x12大小的结构来保存的，结构如下:
typedef struct TXFixDexData
{
DWORD dwClassDefItem; //Class_defs的索引id
DWORD dwMethodIdx; //DexMethod结构里的methodIdx值
DWORD dwaccessFlags; //DexMethod结构里的dwaccessFlags值
DWORD dwDexCodeOff; //DexMethod结构里的codeOff
WORD wProtoIdItem; //proto_ids的索引id
}TXFixDexData;
3. 已经可以知道Method的原始数据,接下来就看怎么修复。关键就是要怎么定位到哪个Method是需要修复的。如果熟悉Dex结构的，应该就比较容易如何修复。
我的修复方法:先通过Class_defs的索引id(TXFixDexData->dwClassDefItem)定位到需要修复的Method所在的类，再取该类的所有Method，把每个Method的DexMethod->methoIdx值等于TXFixDexData->dwMethodIdx,就确定是需要修复的Method, 然后把该Method的DexMethod结构的accessFlags和codeOff修复就OK。
下面修复TX加固的classes.dex的工具, 附件有Bin和Src，代码比较挫，大伙将就看下思路就行了:
最后，把修复完的classes.dex放到apk，再反编译下，能看到被隐藏Method的代码回来了，但是还需要做一些扫尾的事，才能算完全脱壳成功。
1.搜索一下所有smali文件的下面这一句代码，然后全部替换为空：
2.删除掉AndroidManifest.xml这三个地方：
a. <serviceandroid:name="com.tencent.mm.fasten.check.log" />
b. android:fasten="meta-data"
c. <meta-dataandroid:name="@anim/push_top_out2"android:value="meta-data" />
最后再重新打包APK，至此，脱壳完毕！
PS:写文档真累人啊，比分析脱壳还累，写到后面都不知道自己在写什么，文章已乱成浆糊，可能也有一些东西没说到，见谅，因为我已晕死…
最后，提前预祝一下大家...春节快乐！！！
相关附件下载地址: http://pan.baidu.com/s/1eQs3fZc
**云加固
加固示例原版APK: http://pic.hzt360.com/downfile/beijing/elechongNFC.apk
a,首先，看一下原APK和通过**云应用加固后的文件相关变化
加固后的文件列表变化:
新增2个so文件：
libmain.so
libshell.so
修改:
AndroidManifest.xml
classes.dex
b, 用ApkTool反编译加固后的APK, 出现反编译不过去，错误日志如下:
1.通过下面日志能看出来是apktool解析AndroidManifest.xml时出错，注意绿色下划线的name=fasten，这里TX加固是利用android系统解析axml的一个特点来导致apktool反编译时，在解析AndroidManifest.xml时出错。
关于利用AndroidManifest.xml这块的技术点可以参考一下万抽抽大神的文章：http://www.cnblogs.com/wanyuanchun/p/4084292.html
2.下面来分析和修复AndroidManifest.xml
分析前，还是得先了解一下AndroidManifest.xml的二进制格式，可以参考下列文章:
AndroidManifest二进制文件格式分析 http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=194206
辅助分析AndroidManifest.xml的二进制格式可以使用下面的:
AXML的010 Editor模板
https://github.com/strazzere/010Editor-stuff/tree/master/Templates
利用axml模版在010Editor解析AndroidManifest.xml能看到,有一个属性结构的name成员的值是25,该值指向是string的索引，同时也是res ID的索引。
属性结构:
String索引:
Res ID索引:
为什么这样做，哈哈哈，我懒，所以直接截图引用万抽抽大神的解释：
嗯，属性结构的name成员的值是即是string索引，又是ResID索引，所以:
Name=25
String[25]=fasten
ResIDs[25]=0x01017FFF
再次引用抽抽大神文章里的一段话:
Android系统在解析AXML的属性的时候，是通过该属性的res id号而非属性名定位的。所谓的AXML就是AndroidManifest.xml对应的二进制文件，APK包中存储的就是AXML。比如属性：
<public type="attr"name="name" id="0x01010003" />
它的属性名为name，id号为0x01010003。
所以fasten这个字符串可以随意改，关键还是ResID的值，TX加固对AndroidManifest.xml处理,是插入一下非法的属性ID (在Android的attr里没有一个ID为0x01017FFF)，因为是非法的属性ID，Android是不会去解析，但ApkTool却会去解析，所以导致反编译出错了。
修复方法:
知道怎么回事，修复起来就很简单了，只要把非法的属性ID=0x0101FFFF改成一个合法的属性ID，比如把0x0101FFFF改成name的属性ID=0x01010003,然后再把修改后的AndroidManifest.xml再替换加固后apk里的AndroidManifest.xml，然后用apktook就可以顺利的成功的反编译出来。
附件有我用官网最新版的ApkTool 2.0.0 RC3源码编译，修改了一下，修复非法属性ID无法反编译。如果懒得手动去修改AndroidManifest.xml，可以直接用我这个修改过的apktool进行反编译。
反编译后,看加固修改后的AndroidManifest.xml和原版的AndroidManifest.xml多这三条：
1. <serviceandroid:name="com.tencent.mm.fasten.check.log" />
2. android:fasten="meta-data"
3. <meta-dataandroid:name="@anim/push_top_out2"android:value="meta-data" />
0x2:
a,ApkTool反编译可以成功，那接下来看一下TX加固是怎么对Dex进行加密的
1. 新增了2个smail文件
com\tencent\StubShell\ProxyShell.smali
com\tencent\StubShell\ ShellHelper.smali
2. Smail代码的变化(对指定方法进行加密)
从截图能看到，加固后的dex，通过apktool反编译后的smali代码变化。
(1)
新增静态代码块:
(只要加载此类，就会先执行该代码块，作用是用来动态恢复被加固的方法)
.methodstatic constructor <clinit>()V
.locals 2
.prologue
const-string v0,"com.boco.nfc.activity"
const/16 v1, 0x0
invoke-static {v0,v1},Lcom/tencent/StubShell/ShellHelper;->StartShell(Ljava/lang/String;I)Z
return-void
.endmethod
用JEB转成代码如下:
static{
ShellHelper.StartShell("com.boco.nfc.activity",0);
}
(2)
原始方法:
.methodpublic constructor <init>(Landroid/content/Context;)V
改为native属性,并且隐藏字节码：
.methodpublic native constructor <init>(Landroid/content/Context;)V
被加固后的Method数据:
从这里能看到关键是在StartShell函数,这个StartShell函数专门负责在执行时动态恢复被加固的方法，TX加固这种方式没办法直接通过dump来进行脱壳，它机制是需要运行到某个类，加载这个类时才会修复一下该类被加固的方法，但你又不能保证所有类你都能执行到，所以还是得找原始数据来进行修复dex。
publicstatic boolean StartShell(String packageName, int iIndex)
从StartShell函数第二个参数iIndex来看，应该是要修复那个函数的编号。所以，可以猜测肯定会有一份原始的数据供给修复，所以从StartShell函数入手，就能找到修复的原始数据。
StartShell函数会先判断如果没有初始化过则执行InitProxyShell函数，InitProxyShell函数作用其实就是加载libshell.so, 最后，调用libshell.so的load(ShellHelper.strPackageName, iIndex);来进行修复，这里调用具体过程就不说了，哈哈，TX加固还有log可以看，方便大家理思路，大家想了解自己可以去看看,。
从这里能看到，关键是libshell.so的load函数在负责动态修复功能，下面就用IDA把libshell.so分析一下load函数。
(1)看一下libshell.so的JNI_OnLoad函数
主要就是做一些初始化的时，看来没什么，我们直接主题，找load函数。
(2)Load函数在0xC630的偏移
ART模式下的修复就先不看了，有兴趣的朋友自己去看吧, libshell的代码流程再加上有log信息辅助，流程可以很清晰…
这里我大概说一下func_ShellFixDexMethod这个函数处理，详细的可以自己看下附件的libshell.idb吧。
1. 通过/proc/(getpid)/maps 打开自身进程的内存映射，查找classes.dex的内存地址。
2. TX加固会把所有被加固过的Method的原始数据存一份在文件尾部。
定位Method的原始数据存放地址的方法：
原始数据偏移 = DexDataOff + DexDataSize
有多少个Method需要修复 = (DexFileSize – (DexDataOff + DexDataSize))/0x12
每一个Method方法的原始数据是用一个0x12大小的结构来保存的，结构如下:
typedef struct TXFixDexData
{
DWORD dwClassDefItem; //Class_defs的索引id
DWORD dwMethodIdx; //DexMethod结构里的methodIdx值
DWORD dwaccessFlags; //DexMethod结构里的dwaccessFlags值
DWORD dwDexCodeOff; //DexMethod结构里的codeOff
WORD wProtoIdItem; //proto_ids的索引id
}TXFixDexData;
3. 已经可以知道Method的原始数据,接下来就看怎么修复。关键就是要怎么定位到哪个Method是需要修复的。如果熟悉Dex结构的，应该就比较容易如何修复。
我的修复方法:先通过Class_defs的索引id(TXFixDexData->dwClassDefItem)定位到需要修复的Method所在的类，再取该类的所有Method，把每个Method的DexMethod->methoIdx值等于TXFixDexData->dwMethodIdx,就确定是需要修复的Method, 然后把该Method的DexMethod结构的accessFlags和codeOff修复就OK。
下面修复TX加固的classes.dex的工具, 附件有Bin和Src，代码比较挫，大伙将就看下思路就行了:
最后，把修复完的classes.dex放到apk，再反编译下，能看到被隐藏Method的代码回来了，但是还需要做一些扫尾的事，才能算完全脱壳成功。
1.搜索一下所有smali文件的下面这一句代码，然后全部替换为空：
invoke-static {v0, v1},Lcom/tencent/StubShell/ShellHelper;->StartShell(Ljava/lang/String;I)Z2.删除掉AndroidManifest.xml这三个地方：
a. <serviceandroid:name="com.tencent.mm.fasten.check.log" />
b. android:fasten="meta-data"
c. <meta-dataandroid:name="@anim/push_top_out2"android:value="meta-data" />
最后再重新打包APK，至此，脱壳完毕！
PS:写文档真累人啊，比分析脱壳还累，写到后面都不知道自己在写什么，文章已乱成浆糊，可能也有一些东西没说到，见谅，因为我已晕死…
最后，提前预祝一下大家...春节快乐！！！
相关附件下载地址: http://pan.baidu.com/s/1eQs3fZc
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精彩 , 楼主的IDA是哪个版本的 , F5还有行号 ? 好高端的样子
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川川大牛啊
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