Frida用法之函数操作

Frida接口功能介绍

Frida是个so级别的hook框架，它可以帮助开发、安全人员对指定的进程的so模块进行分析。它主要提供了功能简单的Python接口和功能丰富的JS接口，使得hook函数和修改so可以编程化，接口中包含了主控端与目标进程的交互接口。

目标进程的交互接口分为：

• JS接口
  功能包括但不限于进程操作、模块操作、内存操作、函数操作、线程操作、网络通信、数据流操作、文件操作、数据库操作、寄存器操作。
• Python接口
  提供的功能较少，基本都是用来获取进程、模块、函数操作。

Frida功能较多，暂时没有需求要每个都掌握，我现在的需求就是在程序运行的时候修改函数传参值、得到函数的返回值这种简单操作，下面通过JS配合Python脚本方式对这两个功能进行探讨。

注入Android系统的使用流程

1. 打开一个APP应用，并跳转到有你想注入的页面
2. 通过adb shell dumpsys activity top，获取当前 Android 系统中与用户交互（顶层） Activity 的详细信息
3. 反编译APK文件，根据上一步提供的信息，进行代码查看，然后定位到想hook的函数，查看的该函数的传参和返回值
4. 编写js注入代码，运行脚本注入到函数中

步骤1演示 - 打开APP页面

自己写的一个Android Demo，下面有代码。

步骤2演示 - 获取顶层Activity信息

adb shell dumpsys activity top

TASK com.example.myapplication id=190
  ACTIVITY com.example.myapplication/.MainActivity 6b2b7a5 pid=31745
    Local Activity e71a071 State:
      mResumed=false mStopped=true mFinished=false
      mChangingConfigurations=false
      mCurrentConfig={1.0 ?mcc?mnc zh_CN ldltr sw411dp w411dp h659dp 420dpi nrml port finger -keyb/v/h -nav/h s.4}
      mLoadersStarted=true
      Active Fragments in 6e3c2de:
        #0: ReportFragment{a0dccbf #0 androidx.lifecycle.LifecycleDispatcher.report_fragment_tag}
          mFragmentId=#0 mContainerId=#0 mTag=androidx.lifecycle.LifecycleDispatcher.report_fragment_tag
          mState=3 mIndex=0 mWho=android:fragment:0 mBackStackNesting=0
          mAdded=true mRemoving=false mResumed=false mFromLayout=false mInLayout=false
          mHidden=false mDetached=false mMenuVisible=true mHasMenu=false
          mRetainInstance=false mRetaining=false mUserVisibleHint=true
          mFragmentManager=FragmentManager{6e3c2de in HostCallbacks{6fc8f8c}}
          mHost=android.app.Activity$HostCallbacks@6fc8f8c
          Child FragmentManager{f8df6d5 in ReportFragment{a0dccbf}}:
            FragmentManager misc state:
              mHost=android.app.Activity$HostCallbacks@6fc8f8c
              mContainer=android.app.Fragment$1@e652eea
              mParent=ReportFragment{a0dccbf #0 androidx.lifecycle.LifecycleDispatcher.report_fragment_tag}
              mCurState=3 mStateSaved=true mDestroyed=false
      Added Fragments:
        #0: ReportFragment{a0dccbf #0 androidx.lifecycle.LifecycleDispatcher.report_fragment_tag}
      FragmentManager misc state:
        mHost=android.app.Activity$HostCallbacks@6fc8f8c
        mContainer=android.app.Activity$HostCallbacks@6fc8f8c
        mCurState=3 mStateSaved=true mDestroyed=false
    ViewRoot:
      mAdded=true mRemoved=false
      mConsumeBatchedInputScheduled=false
      mConsumeBatchedInputImmediatelyScheduled=false
      mPendingInputEventCount=0
      mProcessInputEventsScheduled=false
      mTraversalScheduled=false      mIsAmbientMode=false
      android.view.ViewRootImpl$NativePreImeInputStage: mQueueLength=0
      android.view.ViewRootImpl$ImeInputStage: mQueueLength=0
      android.view.ViewRootImpl$NativePostImeInputStage: mQueueLength=0
    Choreographer:
      mFrameScheduled=false
      mLastFrameTime=64637557 (5732266 ms ago)
    View Hierarchy:
      com.android.internal.policy.PhoneWindow$DecorView{85c75db V.E...... R....... 0,0-1080,1920}
        android.widget.LinearLayout{da91878 V.E...... ........ 0,0-1080,1794}
          android.view.ViewStub{b442b51 G.E...... ......I. 0,0-0,0 #10203b0 android:id/action_mode_bar_stub}
          android.widget.FrameLayout{2df4fb6 V.E...... ........ 0,63-1080,1794}
            androidx.appcompat.widget.ActionBarOverlayLayout{2294b7 V.E...... ........ 0,0-1080,1731 #7f070030 app:id/decor_content_parent}
              androidx.appcompat.widget.ContentFrameLayout{4934424 V.E...... ........ 0,147-1080,1731 #1020002 android:id/content}
                androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout{94f2b8d V.E...... ........ 0,0-1080,1584}
                  androidx.appcompat.widget.AppCompatTextView{208b142 V.ED..... ........ 191,724-890,861 #7f07008d app:id/tv}
              androidx.appcompat.widget.ActionBarContainer{ec1c553 V.ED..... ........ 0,0-1080,147 #7f070008 app:id/action_bar_container}
                androidx.appcompat.widget.Toolbar{3d27e90 V.E...... ........ 0,0-1080,147 #7f070006 app:id/action_bar}
                  androidx.appcompat.widget.AppCompatTextView{68ff389 V.ED..... ........ 42,38-196,109}
                  androidx.appcompat.widget.ActionMenuView{c749f8e V.E...... ......ID 1080,0-1080,147}
                androidx.appcompat.widget.ActionBarContextView{c1963af G.E...... ......I. 0,0-0,0 #7f07000e app:id/action_context_bar}
        android.view.View{b88f3bc V.ED..... ........ 0,1794-1080,1920 #1020030 android:id/navigationBarBackground}
        android.view.View{2fb3f45 V.ED..... ........ 0,0-1080,63 #102002f android:id/statusBarBackground}
    Looper (main, tid 1) {69f269a}
      (Total messages: 0, polling=false, quitting=false)
    Local FragmentActivity e71a071 State:
      mCreated=true mResumed=false mStopped=true    FragmentManager misc state:
      mHost=androidx.fragment.app.FragmentActivity$HostCallbacks@4a28bcb
      mContainer=androidx.fragment.app.FragmentActivity$HostCallbacks@4a28bcb
      mCurState=2 mStateSaved=true mStopped=true mDestroyed=false

步骤3演示 - 查看代码

  这个是自己写的android代码，没有混淆。如果你用反编译的方式打开别人的代码，大概率是混淆过的，不过也一样用，无非是将类名、函数名、变量名变成a、b、c...，只是增加看代码的难度而已，但是调用流程还是一样的。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView testview;
    private String returnvalule;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        testview = findViewById(R.id.tv);

        testview.setText("得分计次1：60 
");
        returnvalule = addnumber("60");
        testview.append("addnumber()的返回值：" + returnvalule);
    }

    private String addnumber(String nubs){
        testview.append("得分计次2：" + nubs + "
");
        return "我是默认的返回值⊙_⊙";
    }
}

步骤4演示 - JS配合Python脚本注入

import frida
import sys

jscode = """
/* 这个字段标记Java虚拟机（例如： Dalvik 或者 ART）是否已加载, 操作Java任何东西的之前，要确认这个值是否为true */
if(Java.available){
    /* 111、222、333 打这些log的目的是看流程走到哪里 */
    console.log("111");
    
    /* Java.perform(function(){ ... Javascript代码成功被附加到目标进程时调用，我们核心的代码要在里面写。是个固定格式 */
    Java.perform(function(){
        
        /* Java.use方法用于声明一个Java类，在用一个Java类之前首先得声明。比如声明一个String类，要指定完整的类名var StringClass=Java.use("java.lang.String"); */
        var MainActivity = Java.use("com.example.myapplication.MainActivity");
        console.log("222");
        
        /* 类.函数.overload(参数类型).implementation = function(形参名称){ */
        MainActivity.addnumber.overload("java.lang.String").implementation = function(nubs){
            console.log("333");
            
            /* 给addnumber函数传参、得到addnumber函数的返回值 */
            console.log(this.addnumber("77"));
            
            /* 修改addnumber函数的返回值 */
            return "I am Mysticbinary!";
        }
    });

}
"""

def on_message(message, data):
    if message['type'] == 'send':
        print(" {0}".format(message['payload']))
    else:
        print(message)

# 查找USB设备并附加到目标进程
session = frida.get_usb_device().attach('com.example.myapplication')

# 在目标进程里创建脚本
script = session.create_script(jscode)

# 注册消息回调
script.on('message', on_message)

# 加载创建好的javascript脚本
script.load()

# 读取系统输入
sys.stdin.read()

调用说明：

脚本注入说明：

1. 打开你想注入的界面
2. 运行上面步骤4的代码
3. Android回退到系统主界面，再次进入一次，主要是为了触发函数
4. 查看运行结果

代码运行结果：

app注入结果：

最后总结一下,难点一是操作步骤多，难点二是要看懂要注入的函数的用法，Frida提供的API接口其实非常简单使用，最后感谢Frida作者开发出这么优秀的框架，让我们小白都能做注入。

参考文章

https://www.cnblogs.com/mysticbinary/p/12012935.html
https://frida.re/docs/javascript-api/
https://bbs.pediy.com/thread-226846.htm
https://www.52pojie.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=931872