HOOK原理及介绍

2018-07-25 本文已影响0人 Superman168

注入小结

通过之前的学习，我们知道了利用动态库注入的两种方式：

- Framework
- Dylib

注入 App 后，使得项目和动态库产生关联关系。
修改 Mach-o 文件的 Load Commands 段。

然后开始在注入的动态库中，开发你想实现的逻辑功能！

一、HOOK概述

HOOK(钩子) 其实就是改变程序执行流程的一种技术的统称!

15245516017168.jpg

iOS中HOOK技术的几种方式

1、Method Swizzle

利用OC的Runtime特性，动态改变SEL（方法编号）和IMP（方法实现）的对应关系，达到OC方法调用流程改变的目的。主要用于OC方法。

2、fishhook

它是Facebook提供的一个动态修改链接mach-O文件的工具。利用MachO文件加载原理，通过修改懒加载和非懒加载两个表的指针达到C函数HOOK的目的。

OC 是动态语言，C 则是静态语言,一经编译，所有的都可以获取到，那 Fishhook 是怎么做到的呢？？？？

3、Cydia Substrate

Cydia Substrate 原名为 Mobile Substrate ，它的主要作用是针对OC方法、C函数以及函数地址进行HOOK操作。当然它并不是仅仅针对iOS而设计的，安卓一样可以用。官方地址：http://www.cydiasubstrate.com/

Cydia Substrate主要由3部分组成：

MobileHooker

MobileHooker顾名思义用于HOOK。它定义一系列的宏和函数，底层调用objc的runtime和fishhook来替换系统或者目标应用的函数.
其中有两个函数:
- MSHookMessageEx 主要作用于Objective-C方法
```
 void MSHookMessageEx(Class class, SEL selector, IMP replacement, IMP result)
```
- MSHookFunction 主要作用于C和C++函数
```
 void MSHookFunction(voidfunction,void* replacement,void** p_original)
```
Logos语法的%hook 就是对此函数做了一层封装
MobileLoader

MobileLoader用于加载第三方dylib在运行的应用程序中。启动时MobileLoader会根据规则把指定目录的第三方的动态库加载进去，第三方的动态库也就是我们写的破解程序.
safe mode

因为APP程序质量参差不齐崩溃再所难免，破解程序本质是dylib，寄生在别人进程里。系统进程一旦出错，可能导致整个进程崩溃,崩溃后就会造成iOS瘫痪。所以CydiaSubstrate引入了安全模式,在安全模式下所有基于CydiaSubstratede 的三方dylib都会被禁用，便于查错与修复。

fishhook 的简单使用

Github 有相关的介绍，使用方法等；

https://github.com/facebook/fishhook

fishhook Demo 测试 1：系统方法交换


- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // rebinding 结构体的定义
    //    struct rebinding {
    //        const char *name; // 需要 HOOK 的函数名称，字符串
    //        void *replacement; // 替换的新函数（函数指针，也就是函数名称）
    //        void **replaced; //  保存原始函数指针变量/地址的指针(它是一个二级指针!)
    //    };
    // C 语言传参是值/址传递的，把它的值/址穿过去，就可以在函数内部修改函数指针变量的值

    // 定义 rebinding 结构体
    struct rebinding nslogRebind;
    // 函数名称
    nslogRebind.name = "NSLog";
    // 新的函数指针
    nslogRebind.replacement = myLog;
    // 保存原始函数地址的变量的指针
    nslogRebind.replaced = (void *)&old_Nslog;// fishhook 将 old_Nslog 这个指针指向了 NSLog 这个函数，怎么做的呢？？？

    // 定义数组
    struct rebinding rebs[] = {nslogRebind};
    
    /*
     1. rebindings : 存放 rebinding 结构体的数组，可以交换 N 种方法
     2. size_t rebindings_nel : 数组的长度？？？
     */
    rebind_symbols(rebs, 1);
}

// 函数指针，用来保存原始的函数地址 (C 语言语法，函数指针类型变量)
static void (*old_Nslog)(NSString *format, ...);

// 自定义的 Log
void myLog (NSString *format, ...){
    format = [format stringByAppendingString:@"——> 勾上了！！！💖💖💖💖💖💖💖💖"];
    old_Nslog(format);
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"点击了屏幕");
    
}

点击屏幕，可以看到控制台日志：

image.png

fishhook Demo 测试2：自定义方法交换：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 交换简写！
    // (struct rebinding [1]) 数组类型
    // {{"func",newFunc,(void *)&funcP}} 值为结构体，三个参数
    rebind_symbols((struct rebinding [1]){{"func",newFunc,(void *)&funcP}}, 1);
}

// 原始函数指针
static void (*funcP)(const char *);
// 新函数
void newFunc(const char *str){
    NSLog(@"———> 勾住了！！！💖💖💖💖💖💖");
    funcP(str);
}

// 原始函数
void func(const char * str){
    NSLog(@"%s",str);
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    
    func("Hello world!!!");
}

image.png

首先代码是没有问题的，为什么呢？自定义方法交换不了呢？？？

fishhook 原理探究

Mach-O 文件是怎么加载的？
DYLD 工具动态加载，加载完 Mach-O 文件后，加载依赖的动态库，通过 image list 可以看到加载的相关类库。
ASLR 地址空间随机布局，Mach-O 文件加载的时候是随机地址的。
系统类库，每次启动，所有地址也是随机布局。
PIC 位置代码独立

???

控制器(Programmable Interrupt Controller)”的简称。

???

可编程中断控制器(Programmable Interrupt Controller)，也简称为PIC，是微处器与外设之间的中断处理的桥梁，由外设发出的中断请求需要中断控制器来进行处理。

如果 Mach-o 文件内部需要调用系统的函数时：

现在 Mach-o _data 段建立一个指针（就是符号，实现指向内部的函数调用，指向外部的函数地址），指向外部函数，（dyld 加载）
可读可写，当 Mach-o 被加载进去的时候，它就会指向所指的函数。
DYLD会进行动态的绑定，将 Mach-o 文件Data 段中的指针指向外部的函数！！！所以 DYLD 叫动态加载。
故 fishhook 中的绑定方法叫做:rebind_symbols 重新绑定符号，就是绑定程序内部的函数。

这也就是为什么内部/自定义的函数修改不了,只能修改 Mach-O 文件外部的函数，如果是另一个动态库的或者是需要动态符号绑定的就可以，在符号表中能找到的才可以。

接下来，验证一下：

还是用 fishhook Demo 测试 1 来测试，运行，查看 Mach-o 符号表：

image.png

NSLog 函数

offset :8018， NSLog文件偏移地址，也就是说懒加载这个表也就在 Mach-O 文件偏移的地址 + 函数偏移地址

动态调试：

断点位置

Mach-O 在内存中的偏移地址

Mach-O 在内存中的偏移地址也就是 Mach-O 的真实地址。

Mach-o 文件Data 段中的函数指针

计算符号表的地址

通过符号表找方法的地址，通过 dis -s 反汇编命令查看函数详情。

接下来，过段点继续查看：

前后比较

通过上面可以看出，fishhook 之所以能够 Hook C 函数，是因为根据 Mach-O 文件特点，PIC 位置代码独立 也就造就了所谓的静态语言 C 也有动态的部分，通过 DYLD 进行动态绑定的时候，我们做了手脚，替换为我们自定义的方法。

备注： 值得注意的是，调用之前先调用一下 NSLog 函数，（符号表中应该没有 NSLog 函数的地址，但其实是有，但是可能是不正确的/固定的地址？？）否则则调用 rebind_symbols 方法前不能正确的获取函数的符号表地址（fishHook 内部会调用吧？？）

懒加载表中 NSLog 函数什么时候给他赋值呢？？

现在是存放在 Mach-o 文件偏移 8018 的位置，而它存放的一个 8 个字节的指针，保存的就是 动态缓存区 中保存 NSLog 函数的真实的地址，那这个地址是什么时候保存进去的呢？？？
并不是 Mach-O 文件加载的时候保存的，而是第一次调用该函数时保存进去的，绑定一下，由 DYLD 绑定 NSLog 这个符号指向真实的 NSLog 的地址。