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安卓反调试
2017-12-15 10:56 17759

安卓反调试

2017-12-15 10:56
17759
Android反调试

1.调试端口检测

读取/proc/net/tcp,查找IDA远程调试所用的23946端口,若发现说明进程正在被IDA调试。
void CheckPort23946ByTcp()
{
FILE* pfile=NULL;
char buf[0x1000]={0};
// 执行命令
char* strCatTcp= "cat /proc/net/tcp |grep :5D8A";
//char* strNetstat="netstat |grep :23946";
pfile=popen(strCatTcp,"r");
if(NULL==pfile)
{
LOGA("CheckPort23946ByTcp popen打开命令失败!\n");
return;
}
// 获取结果
while(fgets(buf,sizeof(buf),pfile))
{
// 执行到这里,判定为调试状态
LOGA("执行cat /proc/net/tcp |grep :5D8A的结果:\n");
LOGB("%s",buf);
}//while
pclose(pfile);
}

2.调试进程名检测

遍历进程,查找固定的进程名,找到说明调试器在运行。(比如说固定的进程名 android_server gdb_server等等)
void SearchObjProcess()
{
FILE* pfile=NULL;
char buf[0x1000]={0};
// 执行命令
//pfile=popen("ps | awk '{print $9}'","r"); // 部分不支持awk命令
pfile=popen("ps","r");
if(NULL==pfile)
{
LOGA("SearchObjProcess popen打开命令失败!\n");
return;
}
// 获取结果
LOGA("popen方案:\n");
while(fgets(buf,sizeof(buf),pfile))
{
// 打印进程
LOGB("遍历进程:%s\n",buf);
// 查找子串
char* strA=NULL,strB=NULL,strC=NULL,strD=NULL;
strA=strstr(buf,"android_server");
strB=strstr(buf,"gdbserver");
strC=strstr(buf,"gdb");
strD=strstr(buf,"fuwu");
if(strA || strB ||strC || strD)
{
// 执行到这里,判定为调试状态
LOGB("发现目标进程:%s\n",buf);
}//if
}//while
pclose(pfile);
}

3.父进程名检测

有的时候不使用apk附加调试的方法进行逆向,而是写一个.out可执行文件直接加载so进行
调试,这样程序的父进程名和正常启动apk的父进程名是不一样的。
读取/proc/pid/cmdline,查看内容是否为zygote
void CheckParents()
{
///////////////////
// 设置buf
char strPpidCmdline[0x100]={0};
snprintf(strPpidCmdline, sizeof(strPpidCmdline), "/proc/%d/cmdl
ine", getppid());
// 打开文件
int file=open(strPpidCmdline,O_RDONLY);
if(file<0)
{
LOGA("CheckParents open错误!\n");
return;
}
// 文件内容读入内存
memset(strPpidCmdline,0,sizeof(strPpidCmdline));
ssize_t ret=read(file,strPpidCmdline,sizeof(strPpidCmdline));
if(-1==ret)
{
LOGA("CheckParents read错误!\n");
return;
}
// 没找到返回0
char sRet=strstr(strPpidCmdline,"zygote");
if(NULL==sRet)
{
// 执行到这里,判定为调试状态
LOGA("父进程cmdline没有zygote子串!\n");
return;
}
int i=0;
return;
}

4.自身进程名检测(同上)


5.APK线程检测

正常apk进程一般会有十几个线程在运行(比如会有jdwp线程),
自己写可执行文件加载so一般只有一个线程,
可以根据这个差异来进行调试环境检测

void CheckTaskCount()
{
char buf[0x100]={0};
char* str="/proc/%d/task";
snprintf(buf,sizeof(buf),str,getpid());
// 打开目录:
DIR* pdir = opendir(buf);
if (!pdir)
{
perror("CheckTaskCount open() fail.\n");
return;
}
// 查看目录下文件个数:
struct dirent* pde=NULL;
int Count=0;
while ((pde = readdir(pdir)))
{
// 字符过滤
if ((pde->d_name[0] <= '9') && (pde->d_name[0] >= '0'))
{
++Count;
LOGB("%d 线程名称:%s\n",Count,pde->d_name);
}
}
LOGB("线程个数为:%d",Count);
if(1>=Count)
{
// 此处判定为调试状态.
LOGA("调试状态!\n");
}
int i=0;
return;
}

6.APK进程FD文件检测

根据/proc/pid/fd/路径下文件的个数差异,判断进程状态。

7.安卓系统自带调试检测函数

分析android自带调试检测函数isDebuggerConnected()在native的实现,
尝试在native使用

(1)dalvik模式下:
找到进程中libdvm.so中的dvmDbgIsDebuggerConnected()函数,
调用他就能得知程序是否被调试。
dlopen(/system/lib/libdvm.so)
dlsym(_Z25dvmDbgIsDebuggerConnectedv)
(2)art模式下:
art模式下,结果存放在libart.so中的全局变量gDebuggerActive中,
符号名为_ZN3art3Dbg15gDebuggerActiveE。
但是貌似新版本android不允许使用非ndk原生库,dlopen(libart.so)会失败。
所以无法用dalvik那样的方法了。
有一种麻烦的方法,手动在内存中搜索libart模块,然后手工寻找该全局变量符号。

// 只写了dalvik的代码,art的就不写了
typedef unsigned char wbool;
typedef wbool (*PPP)();
void NativeIsDBGConnected()
{
void* Handle=NULL;
Handle=dlopen("/system/lib/libdvm.so", RTLD_LAZY);
if(NULL==Handle)
{
LOGA("dlopen打开libdvm.so失败!\n");
return;
}
PPP Fun = (PPP)dlsym(Handle, "_Z25dvmDbgIsDebuggerConnectedv");
if(NULL==Fun)
{
LOGA("dlsym获取_Z25dvmDbgIsDebuggerConnectedv失败!\n");
return;
}
else
{
wbool ret = Fun();
if(1==ret)
{
// 此处判定为调试模式
LOGA("dalvikm模式,调试状态!\n");
return;
}
}
return;
}

8.ptrace检测

每个进程同时刻只能被1个调试进程ptrace(不知道ptrace的可以去看http://blog.csdn.net/edonlii/article/details/8717029)
主动ptrace本进程
// 单线程ptrace
void ptraceCheck()
{
// ptrace如果被调试返回值为-1,如果正常运行,返回值为0
int iRet=ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0);
if(-1 == iRet)
{
LOGA("ptrace失败,进程正在被调试\n");
return;
}
else
{
LOGB("ptrace的返回值为:%d\n",iRet);
return;
}
}

9.函数hash值检测

so文件中函数的指令是固定,但是如果被下了软件断点,指令就会发生改变(断点地址被改
写为bkpt断点指令),可以计算内存中一段指令的hash值进行校验,检测函数是否被修改或
被下断点

10.断点指令检测

如果函数被下软件断点,则断点地址会被改写为bkpt指令,
可以在函数体中搜索bkpt指令来检测软件断点

// 参数1:函数首地址 参数2:函数size
typedef uint8_t u8;
typedef uint32_t u32;
void checkbkpt(u8* addr,u32 size)
{
// 结果
u32 uRet=0;
// 断点指令
// u8 armBkpt[4]={0xf0,0x01,0xf0,0xe7};
// u8 thumbBkpt[2]={0x10,0xde};
u8 armBkpt[4]={0};
armBkpt[0]=0xf0;
armBkpt[1]=0x01;
armBkpt[2]=0xf0;
armBkpt[3]=0xe7;
u8 thumbBkpt[2]={0};
thumbBkpt[0]=0x10;
thumbBkpt[1]=0xde;
// 判断模式
int mode=(u32)addr%2;
if(1==mode) {
LOGA("checkbkpt:(thumb mode)该地址为thumb模式\n");
u8* start=(u8*)((u32)addr-1);
u8* end=(u8*)((u32)start+size);
// 遍历对比
while(1)
{
if(start >= end) {
uRet=0;
LOGA("checkbkpt:(no find bkpt)没有发现断点.\n");
break;
}
if( 0==memcmp(start,thumbBkpt,2) ) {
uRet=1;
LOGA("checkbkpt:(find it)发现断点.\n");
break;
}
start=start+2;
}//while
}//if
else
{
LOGA("checkbkpt:(arm mode)该地址为arm模式\n");
u8* start=(u8*)addr;
u8* end=(u8*)((u32)start+size);
// 遍历对比
while(1)
{
if (start >= end) {
uRet = 0;
LOGA("checkbkpt:(no find)没有发现断点.\n");
break;
}
if (0 == memcmp(start,armBkpt , 4)){
uRet = 1;
LOGA("checkbkpt:(find it)发现断点.\n");
break;
}
start = start + 4;
}//while
}//else
return;
}

11.系统源码修改检测

安卓native下最流行的反调试方案是读取进程的status或stat来检测tracepid,原理是调试状
态下的进程tracepid不为0

bool checkSystem()
{
// 建立管道
int pipefd[2];
if (-1 == pipe(pipefd)){
LOGA("pipe() error.\n");
return false;
}
// 创建子进程
pid_t pid = fork();
LOGB("father pid is: %d\n",getpid());
LOGB("child pid is: %d\n",pid);
// for失败
if(0 > pid) {
LOGA("fork() error.\n");
return false;
}
// 子进程程序
int childTracePid=0;
if ( 0 == pid )
{
int iRet = ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0);
if (-1 == iRet)
{
LOGA("child ptrace failed.\n");
exit(0);
}
LOGA("%s ptrace succeed.\n");
// 获取tracepid
char pathbuf[0x100] = {0};
char readbuf[100] = {0};
sprintf(pathbuf, "/proc/%d/status", getpid());
int fd = openat(NULL, pathbuf, O_RDONLY);
if (-1 == fd) {
LOGA("openat failed.\n");
}
read(fd, readbuf, 100);
close(fd);
uint8_t *start = (uint8_t *) readbuf;
uint8_t des[100] = {0x54, 0x72, 0x61, 0x63, 0x65, 0x72, 0x5
0, 0x69, 0x64, 0x3A,0x09};
int i = 100;
bool flag= false;
while (--i)
{
if( 0==memcmp(start,des,10) )
{
start=start+11;
childTracePid=atoi((char*)start);
flag= true;
break;
}else
{
start=start+1;
flag= false;
}
}//while
if(false==flag) {
LOGA("get tracepid failed.\n");
return false;
}
// 向管道写入数据
close(pipefd[0]); // 关闭管道读端
write(pipefd[1], (void*)&childTracePid,4); // 向管道写端写入
数据
close(pipefd[1]); // 写完关闭管道写
LOGA("child succeed, Finish.\n");
exit(0);
}
else
{
// 父进程程序
LOGA("开始等待子进程.\n");
waitpid(pid,NULL,NULL); // 等待子进程
结束
int buf2 = 0;
close(pipefd[1]); // 关闭写端
read(pipefd[0], (void*)&buf2, 4); // 从读端读取
数据到buf
close(pipefd[0]); // 关闭读端
LOGB("子进程传递的内容为:%d\n", buf2); // 输出内容
// 判断子进程ptarce后的tracepid
if(0 == buf2) {
LOGA("源码被修改了.\n");
}else{
LOGA("源码没有被修改.\n");
}
return true;
}
}
void smain()
{
bool bRet=checkSystem();
if(true==bRet)
LOGA("check succeed.\n");
else
LOGA("check failed.\n");
LOGB("main Finish pid:%d\n",getpid());
return;
}

12.利用IDA先截获信号特性的检测

IDA会首先截获信号,导致进程无法接收到信号,导致不会执行信号处理函数。将关键流程
放在信号处理函数中,如果没有执行,就是被调试状态。
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void myhandler(int sig)
{
//signal(5, myhandler);
printf("myhandler.\n");
return;
}
int g_ret = 0;
int main(int argc, char **argv)
{
// 设置SIGTRAP信号的处理函数为myhandler()
g_ret = (int)signal(SIGTRAP, myhandler);
if ( (int)SIG_ERR == g_ret )
printf("signal ret value is SIG_ERR.\n");
// 打印signal的返回值(原处理函数地址)
printf("signal ret value is %x\n",(unsigned char*)g_ret);
// 主动给自己进程发送SIGTRAP信号
raise(SIGTRAP);
raise(SIGTRAP);
raise(SIGTRAP);
kill(getpid(), SIGTRAP);
printf("main.\n");
return 0;
}

13.利用IDA解析缺陷反调试

IDA采用递归下降算法来反汇编指令,而该算法最大的缺点在于它无法处理间接代码路径,
无法识别动态算出来的跳转。而arm架构下由于存在arm和thumb指令集,就涉及到指令集
切换,IDA在某些情况下无法智能识别arm和thumb指令,进一步导致无法进行伪代码还原。
在IDA动态调试时,仍然存在该问题,若在指令识别错误的地点写入断点,有可能使得调试
器崩溃。( 可能写断点 ,不知道写ARM还是THUMB ,造成的崩溃)

#if(JUDGE_THUMB)
#define GETPC_KILL_IDAF5_SKATEBOARD \
__asm __volatile( \
"mov r0,pc \n\t" \
"adds r0,0x9 \n\t" \
"push {r0} \n\t" \
"pop {r0} \n\t" \
"bx r0 \n\t" \
\
".byte 0x00 \n\t" \
".byte 0xBF \n\t" \
\
".byte 0x00 \n\t" \
".byte 0xBF \n\t" \
\
".byte 0x00 \n\t" \
".byte 0xBF \n\t" \
:::"r0" \
);
#else
#define GETPC_KILL_IDAF5_SKATEBOARD \
__asm __volatile( \
"mov r0,pc \n\t" \
"add r0,0x10 \n\t" \
"push {r0} \n\t" \
"pop {r0} \n\t" \
"bx r0 \n\t" \
".int 0xE1A00000 \n\t" \
".int 0xE1A00000 \n\t" \
".int 0xE1A00000 \n\t" \
".int 0xE1A00000 \n\t" \
:::"r0" \
);
#endif
// 常量标签版本
#if(JUDGE_THUMB)
#define IDAF5_CONST_1_2 \
__asm __volatile( \
"b T1 \n\t" \
"T2: \n\t" \
"adds r0,1 \n\t" \
"bx r0 \n\t" \
"T1: \n\t" \
"mov r0,pc \n\t" \
"b T2 \n\t" \
:::"r0" \
);
#else
#define IDAF5_CONST_1_2 \
__asm __volatile( \
"b T1 \n\t" \
"T2: \n\t" \
"bx r0 \n\t" \
"T1: \n\t" \
"mov r0,pc \n\t" \
"b T2 \n\t" \
:::"r0" \
);
#endif


14.5种代码执行时间检测

第一类:
原理:
一段代码,在a处获取一下时间,运行一段后,再在b处获取下时间,
然后通过(b时间­a时间)求时间差,正常情况下这个时间差会非常小,
如果这个时间差比较大,说明正在被单步调试。
做法:
五个能获取时间的api:
time()函数
time_t结构体
clock()函数
clock_t结构体
gettimeofday()函数
timeval结构
timezone结构
clock_gettime()函数
timespec结构
getrusage()函数
rusage结构

#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/resource.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
static int _getrusage (); //Invalid
static int _clock (); //Invalid
static int _time ();
static int _gettimeofday ();
static int _clock_gettime ();
int main ()
{
_getrusage ();
_clock ();
_time ();
_gettimeofday ();
_clock_gettime ();
return 0;
}
int _getrusage ()
{
struct rusage t1;
/* breakpoint */
getrusage (RUSAGE_SELF, &t1);
long used = t1.ru_utime.tv_sec + t1.ru_stime.tv_sec;
if (used > 2) {
puts ("debugged");
}
return 0;
}
int _clock ()
{
clock_t t1, t2;
t1 = clock ();
/* breakpoint */
t2 = clock ();
double used = (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC;
if (used > 2) {
puts ("debugged");
}
return 0;
}
int _time ()
{
time_t t1, t2;
time (&t1);
/* breakpoint */
time (&t2);
if (t2 - t1 > 2) {
puts ("debugged");
}
return 0;
}
int _gettimeofday ()
{
struct timeval t1, t2;
struct timezone t;
gettimeofday (&t1, &t);
/* breakpoint */
gettimeofday (&t2, &t);
if (t2.tv_sec - t1.tv_sec >2 ) {
puts ("debugged");
}
return 0;
}
int _clock_gettime ()
{
struct timespec t1, t2;
clock_gettime (CLOCK_REALTIME, &t1);
/* breakpoint */
clock_gettime (CLOCK_REALTIME, &t2);
if (t2.tv_sec - t1.tv_sec > 2) {
puts ("debugged");
}
return 0;
}

15.三种进程信息结构检测

一些进程文件中存储了进程信息,可以读取这些信息得知是否为调试状态。
第一种:
/proc/pid/status
/proc/pid/task/pid/status
TracerPid非0
statue字段中写入t(tracing stop)
第二种:
/proc/pid/stat
/proc/pid/task/pid/stat
第二个字段是t(T)
第三种:
/proc/pid/wchan
/proc/pid/task/pid/wchan
ptrace_stop

16.Inotify事件监控dump

通常壳会在程序运行前完成对text的解密,所以脱壳可以通过dd与gdb_gcore来dump
/proc/pid/mem或/proc/pid/pagemap,获取到解密后的代码内容。
可以通过Inotify系列api来监控mem或pagemap的打开或访问事件,
一旦发生时间就结束进程来阻止dump。

void thread_watchDumpPagemap()
{
LOGA("-------------------watchDump:Pagemap-------------------
\n");
char dirName[NAME_MAX]={0};
snprintf(dirName,NAME_MAX,"/proc/%d/pagemap",getpid());
int fd = inotify_init();
if (fd < 0)
{
LOGA("inotify_init err.\n");
return;
}
int wd = inotify_add_watch(fd,dirName,IN_ALL_EVENTS);
if (wd < 0)
{
LOGA("inotify_add_watch err.\n");
close(fd);
return;
}
const int buflen=sizeof(struct inotify_event) * 0x100;
char buf[buflen]={0};
fd_set readfds;
while(1)
{
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(fd, &readfds);
int iRet = select(fd+1,&readfds,0,0,0); // 此处阻塞
LOGB("iRet的返回值:%d\n",iRet);
if(-1==iRet)
break;
if (iRet)
{
memset(buf,0,buflen);
int len = read(fd,buf,buflen);
int i=0;
while(i < len)
{
struct inotify_event *event = (struct inotify_even
t*)&buf[i];
LOGB("1 event mask的数值为:%d\n",event->mask);
if( (event->mask==IN_OPEN) )
{
// 此处判定为有true,执行崩溃.
LOGB("2 有人打开pagemap,第%d次.\n\n",i);
//__asm __volatile(".int 0x8c89fa98");
}
i += sizeof (struct inotify_event) + event->len;
}
LOGA("-----3 退出小循环-----\n");
}
}
inotify_rm_watch(fd,wd);
close(fd);
LOGA("-----4 退出大循环,关闭监视-----\n");
return;
}
void smain()
{
// 监控/proc/pid/mem
pthread_t ptMem,t,ptPageMap;
int iRet=0;
// 监控/proc/pid/pagemap
iRet=pthread_create(&ptPageMap,NULL,(PPP)thread_watchDumpPagema
p,NULL);
if (0!=iRet)
{
LOGA("Create,thread_watchDumpPagemap,error!\n");
return;
}
iRet=pthread_detach(ptPageMap);
if (0!=iRet)
{
LOGA("pthread_detach,thread_watchDumpPagemap,error!\n");
return;
}
LOGA("-------------------smain-------------------\n");
LOGB("pid:%d\n",getpid());
return;
}






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koozhi 活跃值 2017-12-15 20:30
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真全,我之前只整理了10种
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koozhi 活跃值 2017-12-15 20:35
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大神,再来份绕过反调试总结
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铭天星 活跃值 2017-12-15 23:09
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koflfy 活跃值 1 2017-12-19 00:00
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godiand 活跃值 2017-12-19 15:24
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很全面,mark,整理辛苦
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tDasm 活跃值 2017-12-21 09:41
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Inotify事件监控dump?
kill暂停进程,然后dump,Inotify就不能监控了。
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ID蝴蝶 活跃值 1 2017-12-21 13:06
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爱吃菠菜 活跃值 1 2017-12-21 16:07
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楼主,这个资料是我写的,我只在qq群里上传过,你特喵的一点都没改就给发上来了,是啥意思。。
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koozhi 活跃值 2017-12-21 20:04
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爱吃菠菜 楼主,这个资料是我写的,我只在qq群里上传过,你特喵的一点都没改就给发上来了,是啥意思。。
感谢分享
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Alyoyojie 活跃值 2 2017-12-21 21:09
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ID蝴蝶 活跃值 1 2017-12-25 15:35
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爱吃菠菜 楼主,这个资料是我写的,我只在qq群里上传过,你特喵的一点都没改就给发上来了,是啥意思。。
太坑了。
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Lemonr 活跃值 2018-11-1 17:16
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学习了
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app001 活跃值 2018-11-3 16:24
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爱吃菠菜 楼主,这个资料是我写的,我只在qq群里上传过,你特喵的一点都没改就给发上来了,是啥意思。。
是哪个群呢
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mb_foyotena 活跃值 2020-9-25 14:31
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爱吃菠菜 楼主,这个资料是我写的,我只在qq群里上传过,你特喵的一点都没改就给发上来了,是啥意思。。
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