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[原创]静态InlineHook的脚本实现

2021-9-30 18:42 23463

[原创]静态InlineHook的脚本实现

唱过阡陌

2021-9-30 18:42

23463

前言

Use lief, keystone and capstone to manually inline hook elf(libil2cpp.so) file

前文说到使用基于LIEF的InlineHook实现，在这里我们再借助 keystone 和 capstone 来完善一下这个想法，解决一些比较枯燥且容易出错的事，比如地址偏移的计算，指令备份还原 ...

功能

合并编译出的so中的指定节到我们待修改的so（MergeUtils中recordSymbols屏蔽掉合并后函数地址的变化）
UnityJumper.addHook 后当前pc已经reset在待写代码的位置，写完代码调用 UnityJumper.endHook
addHook中也支持查看hook位置的Regs值(printRegs=True)，具体实现是读取进入hook代码前对所有用户态寄存器保存在堆栈的值，如果后续修改参数（setArg/getArg）记得保存好FP
Hook InitArray 的第一个函数（Unity是hook il2cpp_init），在此处获取基址，并将GOT_TABLE中的每一项加上这个基址重新写回
LDR 指令修复,其他PC相关指令后续再说 TODO .....
封装一些常用的函数 android_log_print mprotect callFunction Unity.JNI(解决多参数问题，仅支持int,bool)

小提示

ins.addGOT() 和 ins.addPtr() :
- addGOT 添加到 GOT_TABLE 启动时候会加基地址，用作blx Rx
- addPtr 添加到 GLOBAL_TABLE ，仅用作存储，但是在 recordSymbol中也会用到addPtr，此处的调用会调用 addGOT
ins.addBP() 添加一个死循环，IDA调式BUG的时候使用 (或者ins.resetPC(0x12345678) 后使用)

简介

初始化

记录下用到的五个起始位置

GLOBAL_TABLE 用于存放我们需要初始化的一些值，可以理解我们自己写代码的.data
STR_TABLE 字符串后期使用可能会比较常用，所以我就单独列出来了一个字符串表
GOT_TABLE 初始化时会将该表每一项都给他加上一个soAddr(libil2cpp.so的基地址)，用作后续可能的blx Rx
trampolines 跳板代码存放位置（1.环境的保存 2.跳转到textCodes 3.textCodes返回时跳转回原代码）
textCodes 真实执行的代码位置（hook代码存放位置）

跳转逻辑

原来的样子
这里在+-32MB范围内建议直接用bl会比较简洁一些
脚本中提供了三种方式的 hook：ldr（3）/b（1）/bl（1）

hook之后使用三条指令跳转到 trampolines

进入到trampolines
做一次中转，保存上下文同时跳转到hook代码

进入到textCodes
真实的hook代码位置，使用的每一个小功能代码连续且独立成块，用一条b跳过相对寻址占用的位置

GLOBAL_TABLE

STR_TABLE

（目前有一个已知的问题是对CallStaticVoidMethod参数的构建，具体JValueArray的内存实现大概是猜对了，基本数据类型是没啥问题，主要是引用数据类型不能正确读取）
具体实现如下：

关键代码

fixGot

def fixGot(self, log):
    self.mprotect(mPtr=functionsMap.get("GOT_TABLE"), size=1024 * 8, log=log)
    self.loadBaseToReg(reg="R9", log=True)
    self.relocationGot(reg="R9")
    self.endHook()

# 使用 mprotect 修改内存区域的读写权限
def mprotect(self, mPtr=None, size=4096, prot=7, log=False):
    if mPtr is None:
        self.patchASM("MOV R2,PC")
    else:
        self.loadToReg(self.addPtr(mPtr), reg="R2")
    self.prepareStack(3)
    self.patchASM("MOV R1,R2,LSR#12")
    self.patchASM("MOV R0,R1,LSL#12")
    self.saveRegToStack(reg="R0", index=0)
    self.patchASM("MOV R1,#{}".format(size))
    self.saveRegToStack(reg="R1", index=1)
    self.patchASM("MOV R2,#{}".format(prot))
    self.saveRegToStack(reg="R2", index=2)
    self.jumpTo(self.getRelocation("mprotect"), jmpType="REL", reg="R3", resetPC=False)
    self.patchASM("MOV R3,R0")
    if log:
        self.android_log_print_reg(formart="mprotect ret = %d  args : %p %p %p")
    self.restoreStack(3)
 
# 获取 il2cpp 基地址
# 代码执行到这里的时候我们知道当前的pc值以及当前代码静态的地址，所以我们相减即可得到当前的so基地址
def loadBaseToReg(self, reg="R4", log=False):
    self.loadToReg(self.addPtr(self.currentPC + 7 * self._pSize), reg="R1", fix=1)
    self.patchASM("LDR R2,[R1]")
    self.patchASM("SUB R0,PC,R2")
    self.patchASM("MOV {},R0".format(reg))
    if log:
        self.patchASM("MOV R3,R0")
        self.android_log_print_reg(formart="soAddr -> %p")
 
# 直接理解为用汇编实现的一下代码即可
# while(GOT_TABLE[index]!=0x0){
#       GOT_TABLE[index] += soAddr
# }
def relocationGot(self, reg="R9"):
    self.prepareStack(2)
    self.loadToReg(functionsMap.get("GOT_TABLE"), reg="R5", fix=1)
    self.patchASM("MOV R7,#0")
    self.patchASM("MOV R10,#0")
    # R5:存放指针 R6:存放具体值 R7:存放偏移 R8:CurrentPtr
    self.patchASM("ADD R8,R5,R7")
    self.patchASM("LDR R6,[R8]")
    self.patchASM("CMP R6,#0")
    # 标识结束，直接跳转到 endHook
    self.jumpTo(self.currentPC + self._pSize * 24, jmpType="BEQ", resetPC=False)
    self.patchASM("MOV R3,R8")
    self.patchASM("ADD R10,#1")
    self.saveRegToStack(reg="R6", index=0)
    self.patchASM("ADD R6,R6,{}".format(reg))
    self.saveRegToStack(reg="R6", index=1)
    self.android_log_print_reg(formart="GOT relocation %p ---> %p ---> %p")
    self.patchASM("STR R6,[R8]")
    self.patchASM("ADD R7,R7,#4")
    self.jumpTo(self.currentPC - self._pSize * 26, jmpType="B", resetPC=False)
    self.patchASM("MOV R3,R10")
    self.android_log_print_reg(formart="Finished GOT relocation all:%d")
    self.restoreStack(2)

mprotect

loadBaseToReg

relocationGot

继承关系
AsmPatch -> AndroidPatch -> UnityPatch

使用

ins.addPtr(100) 是在往 GLOBAL_TABLE 添加一项
ins.getStr("this is a test string!") 是再往 STR_TABLE 添加一项，同时也会添加到 GLOBAL_TABLE
ins.addHook hook指定的地址并将上下文的状态保存好（trampolines），跳转到 textCodes 同时 setPC 到这个位置，这个位置我们就可以写自己的汇编代码逻辑
ins.endHook() 结束一个hook，主要是从 textCodes 跳回到 trampolines
ins.android_log_print(msg="called this function") 编写的汇编代码调用 log 的 demo ，这里后续可以去拓展到 strcmp strcat 再或者是一些我们常用到的一些其他函数

from Hook import MergeUtils, UnityJumper
 
if __name__ == '__main__':
    ins = MergeUtils(r"C:\xxxxxxx\libil2cpp_cp32.so")
    newSoPath = ins.mergeSection(".inject")
 
    # 如果要用到JNI 这些函数是必填项
    ins.recordSymbols({"il2cpp_string_new": 0x2BE988, "FindClass": 0xEE5684, "GetStaticMethodID": 0xEE60EC,
                       "CallStaticVoidMethod": 0xEE74E4})
 
    # 自己需要的Hook的函数名以及地址（记得recordSymbol在UnityJumper构造之前添加）
    ins.recordSymbol("ShowSettings", 0xB69D4C)
    ins.recordSymbol("UI_Splash", 0x41c4c8)
 
    ins = UnityJumper(newSoPath)
 
    ins.addHook(ins.getSymbolByName("UI_Splash"), printRegs=False)
    ins.android_log_print_msg(msg="描述 : called this function")
    # android_log_print_reg 从R3开始,多余的参数使用堆栈传参 prepareStack saveRegToStack restoreStack
    # 以下为一个简单的demo 几句话即可完成 log 带堆栈传参的调用    
    ins.loadToReg(ins.addPtr(ins.getSymbolByName("UI_Splash")), reg="R3")
    ins.patchASM("LDR R3,[R3]")
    ins.loadToReg(ins.getStr("UI_Splash"), reg="R4")
    ins.prepareStack(1)
    ins.saveRegToStack(reg="R4", index=0)
    ins.android_log_print_reg(formart="called from %p (%s)")
    ins.restoreStack(1)
    ins.CallStaticVoidMethod("com/ironsource/unity/androidbridge/AndroidBridge", "onResume", "()V", 0)
    ins.endHook()
 
    ins.save("libil2cpp_final.so")