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[原创]分享一个Android通用svc跟踪以及hook方案——Frida-Seccomp
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发表于: 2022-3-11 19:32
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暂时只支持ARM64，ARM32的逻辑也是一样的，有兴趣的大佬可以自行更改哈。
在这里感谢珍惜大佬介绍的seccomp机制，推荐一波珍惜大佬的课程能学到很多有趣的骚操作。
seccomp沙箱机制介绍文章
seccomp 是 Linux 内核提供的一种应用程序沙箱机制，主要通过限制进程的系统调用来完成部分沙箱隔离功能。seccomp-bpf 是 seccomp 的一个扩展，它可以通过配置来允许应用程序调用其他的系统调用。
seccomp的具体用法可以参考「什么是seccomp」中的seccomp介绍文章。当返回规则设置为「SECCOMP_RET_TRAP」，目标系统调用时seccomp会产生一个SIGSYS系统信号并软中断，这时就可以通过捕获这个SIGSYS信号获得svc调用和打印具体参数。
这里使用Frida的API「CModule」，CModule提供强大的动态编译功能可以让你在JS中写C，
frida文档中的示例
使用Frida的API「Process.setExceptionHandler」即可捕获异常并在自己写的回调中进行数据处理。
数据处理的逻辑解释写在注释里啦。
根据Frida文档介绍「setExceptionHandler」捕获异常后只需要让回调返回true就会resume原本的线程，但是其只是跳过了svc指令继续执行，实际上并不会执行svc，这时候如果不执行syscall轻则导致APP数据异常，重则导致APP直接崩溃。所以在异常的回调中需要手动调用了syscall并赋值给x0。
但这时候会发生个新的问题，因为在主线程开启seccomp后，主线程和其后创建出来的线程都会被seccomp规则约束，在异常处理函数直接调用syscall同样会被seccomp约束再次抛出异常，就形成了”死锁“了。
可以注意到上面“死锁”部分描述，那我们在主线程被约束前，提前创建一个线程，这个线程就是不被约束的，同时受到线程池启发，我们让这个syscall线程循环接受任务，就能完成在一个没有约束的线程里进行syscall调用。
直接使用Frida的API「Thread.backtrace」很容易导致崩溃，原因可能是seccomp规则或者「prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0)」导致的权限收紧和Frida实现堆栈回溯功能冲突。
手动实现堆栈回溯，原理是Arm64中每个函数都会在函数头部位置对x29、x30寄存器存入栈中，所以可以对x29不断读取往上回溯，最后得到完整的堆栈信息。
实现
疑似同坑2的原因
在CModule中手动实现了通过地址查soinfo信息「base, size, soname」等
同坑2的原因
直接改用syscall线程使用「__android_print_log」打印信息
在调用线程syscall前后可以更改传参、返回值、地址等更改，达到HOOK的效果
求star
https://github.com/Abbbbbi/Frida-Seccomp
log信息可以在logcat过滤“seccomp”查看
同时也自动保存到了「包名_pid_时间戳」文件夹内（支持多进程）
这是一个bpf规则：struct sock_filter filter[] = {
BPF_STMT(BPF_LD + BPF_W + BPF_ABS,
(offsetof(struct seccomp_data, nr))),
BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, nr, 0, 1),
BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, SECCOMP_RET_TRAP),
BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW),
};这是一个bpf规则：struct sock_filter filter[] = {
BPF_STMT(BPF_LD + BPF_W + BPF_ABS,
(offsetof(struct seccomp_data, nr))),
BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, nr, 0, 1),
BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, SECCOMP_RET_TRAP),
BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW),
};const cm = new CModule(`
#include <stdio.h>void hello(void) { printf("Hello World from CModule\\n");
}`);const hello = new NativeFunction(cm.hello, 'void', []);
hello();const cm = new CModule(`
#include <stdio.h>void hello(void) { printf("Hello World from CModule\\n");
}`);const hello = new NativeFunction(cm.hello, 'void', []);
hello();// 异常处理
Process.setExceptionHandler(function (details) {
const current_off = details.context.pc - 4;
// 判断是否是seccomp导致的异常 读取opcode 010000d4 == svc 0
if (details.message == "system error" && details.type == "system" && hex(ptr(current_off).readByteArray(4)) == "010000d4") {
// 上锁避免多线程问题
lock(syscall_thread_ptr)
// 获取x8寄存器中的调用号
const nr = details.context.x8.toString(10);
let loginfo = "\n=================="
loginfo += `\nSVC[${syscalls[nr][1]}|${nr}] ==> PC:${addrToString(current_off)} P${Process.id}-T${Process.getCurrentThreadId()}`
// 构造线程syscall调用参数
const args = Memory.alloc(7 * 8)
args.writePointer(details.context.x8)
let args_reg_arr = {}
for (let index = 0; index < 6; index++) {
eval(`args.add(8 * (index + 1)).writePointer(details.context.x${index})`)
eval(`args_reg_arr["arg${index}"] = details.context.x${index}`)
}
// 获取手动堆栈信息
loginfo += "\n" + stacktrace(ptr(current_off), details.context.fp, details.context.sp).map(addrToString).join('\n')
// 打印传参
loginfo += "\nargs = " + JSON.stringify(args_reg_arr)
// 调用线程syscall 赋值x0寄存器
details.context.x0 = call_task(syscall_thread_ptr, args, 0)
loginfo += "\nret = " + details.context.x0.toString()
// 打印信息
call_thread_log(loginfo)
// 解锁
unlock(syscall_thread_ptr)
return true;
}
return false;
})
// 异常处理
Process.setExceptionHandler(function (details) {
const current_off = details.context.pc - 4;
// 判断是否是seccomp导致的异常 读取opcode 010000d4 == svc 0
if (details.message == "system error" && details.type == "system" && hex(ptr(current_off).readByteArray(4)) == "010000d4") {
// 上锁避免多线程问题
lock(syscall_thread_ptr)
// 获取x8寄存器中的调用号
const nr = details.context.x8.toString(10);
let loginfo = "\n=================="
loginfo += `\nSVC[${syscalls[nr][1]}|${nr}] ==> PC:${addrToString(current_off)} P${Process.id}-T${Process.getCurrentThreadId()}`
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没太理解到意思 |
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