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Frida与Android CTF
前言
最近练习了下CTF中Android相关题目，发现三题分别考察了三个点：
1、Frida Java Hook与静态函数的主动调用
2、Frida遍历ClassLoader从而Hook动态加载的Ddex的函数
3、Frida Native Hook去反调试
第一题 Frida静态函数的主动调用
首先安装第一款APP运行发现提示说需要输入纯数字，另外当输入错误时会调试”请继续加油“。
将该APK文件拖入jadx中进行静态分析发现，输入的用户名和密码的字符串拼接作为参数，然后传入vvvv方法。
然后查看VVVV函数，发现input参数限制长度为5位，并且经过eeeee方法得到的结果和p一致，需要同时满足这两个条件，才可以获得flag
继续分析eeeee方法，发现sssss方法在获取字符串的Sha-1值，ccccc方法将sha-1的摘要转化成了16进制字符串的形式，该算法不可逆。
通过对以上分析得知，想要获取flag有两种思路：
1、根据flag长度为5位数字，进行爆破
2、通过frida hook函数返回值强制返回true
但如果使用第二种方法，发现该check失效，输入任何五位数字都可提示成功，也就失去了题目的意义。接下来我们编写frida脚本进行第一种方法爆破解题。
因反编译的结果不能完全相信，首先使用Objection分析，因两段逻辑判断，所以在APP中输入5位纯数字，发现objection中VVVV调用了eeeee，因此验证了Jadx反编译的内容确实没错。
对com.kanxue.pediy1.VVVV类中的方法eeeee进行主动调用。
编写frida脚本，爆破拿到flag为66888
var CONTEXT = null;
function getObjClassName(obj) {
if (!jclazz) {
var jclazz = Java.use("java.lang.Class");
}
if (!jobj) {
var jobj = Java.use("java.lang.Object");
}
return jclazz.getName.call(jobj.getClass.call(obj));
}
function hookReturn() {
Java.perform(function () {
Java.use("com.kanxue.pediy1.VVVVV").VVVV.implementation = function (context, str) {
var result = this.VVVV(context, str)
console.log("context,str,result => ", context, str, result);
console.log("context className is => ", getObjClassName(context));
CONTEXT = context;
return true;
}
})
}
function invoke() {
Java.perform(function () {
//console.log("CONTEXT IS => ",CONTEXT)
var MainActivity = null;
Java.choose("com.kanxue.pediy1.MainActivity", {
onMatch: function (instance) {
MainActivity = instance;
},
onComplete: function () { }
})
var CONTEXT2 = Java.use("com.kanxue.pediy1.MainActivity$1").$new(MainActivity);
var javaString = Java.use("java.lang.String").$new("12345");
for (var x = 0; x < (99999 + 1); x++) {
var result = Java.use("com.kanxue.pediy1.VVVVV").VVVV(CONTEXT2, String(x));
console.log("now x is => ", String(x))
if (result) {
console.log("found result is => ", String(x))
break;
}
}
})
}
function main() {
hookReturn()
}
验证成功
第二题 Frida Hook动态加载Dex
通过Jadx分析发现了Dex的动态加载以及Native函数的引入。
动态加载dex并调用动态加载的dex中的VVVV函数，首先解压该APK包，使用Jadx打开classes.dex文件发现本题算法和第一题一样
所以可以编写frida脚本，通过枚举ClassLoader选择正确的classLoader再对函数进行主动调用爆破得到flag。
function invoke2() {
Java.perform(function () {
Java.enumerateClassLoaders({
onMatch: function (loader) {
try {
if (loader.findClass("com.kanxue.pediy1.VVVVV")) {
console.log("Successfully found loader")
console.log(loader);
Java.classFactory.loader = loader;
}
}
catch (error) {
console.log("find error:" + error)
}
},
onComplete: function () {
console.log("end1")
}
})
var javaString = Java.use("java.lang.String").$new("12345");
for (var x = 0; x < (99999 + 1); x++) {
var result = Java.use("com.kanxue.pediy1.VVVVV").VVVV(String(x));
console.log("now x is => ", String(x))
if (result) {
console.log("found result is => ", String(x))
break;
}
}
})
}
function main() {
}
setImmediate(main)
不过测试发现flag不对
继续分析发现还对stringFromJNI还做了一层处理，这个函数是native函数，所以要进行两层主动调用。
function invoke2() {
Java.perform(function () {
var MainActivity = null;
Java.choose("com.kanxue.pediy1.MainActivity",{
onMatch:function(instance){
MainActivity = instance;
},
onComplete:function(){}
})
var loader1 = null;
var loader2 = null;
Java.enumerateClassLoaders({
onMatch: function (loader) {
try {
if (loader.findClass("com.kanxue.pediy1.VVVVV")) {
console.log("Successfully found loader")
console.log(loader);
loader2 = loader;
Java.classFactory.loader = loader2;
}else if(loader.findClass("com.kanxue.pediy1.MainActivity")){console.log("Successfully found loader")
console.log(loader);
loader1 = loader;
}else{
}
}
catch (error) {
console.log("find error:" + error)
}
},
onComplete: function () {
console.log("end1")
}
})
var javaString = Java.use("java.lang.String").$new("12345");
for (var x = 0; x < (99999 + 1); x++) {
var result1 = MainActivity.stringFromJNI(String(100000 - x));
var result2 = Java.use("com.kanxue.pediy1.VVVVV").VVVV(String(result1));
console.log("now x is => ", String(x))
if (result2) {
console.log("found result2 is => ", String(100000 - x))
break;
}
}
})
}
function main() {
}
setImmediate(main)
测试发现flag66998时正确
当然也可以使用IDA查看so文件，分析stringFromJNI函数，发现将输入的数字字符串转换为int然后加了一进行返回，所以正确的flag应该为66999 – 1 = 66998
第三题 Native层去反调试
该题在第二题的基础上加入了native层对Frida的反调试。
反调试逻辑：
通过一直循环创建Socket连接，遍历端口，检查端口是否被占用，收到“REJECT”时，说明frida-server正在运行，然后直接kill掉进程。
测试也发现当通过frida进行hook时，APP会崩掉。
绕过思路：
可以通过将系统中的kill进行替换，从而达到程序无法执行kill命令，保持APP正常运行来绕过反调试。编写相关脚本如下：
frida -U -f com.kanxue.pediy1 -l /Users/tale/Downloads/20220317/111.js --no-pause
function replaceKill(){
var kill_addr = Module.findExportByName("libc.so", "kill");
Interceptor.replace(kill_addr,new NativeCallback(function(arg0,arg1){
console.log("arg0=> ",arg0)
console.log("arg1=> ",arg1)
},"int",['int','int']))
}
function main() {
replaceKill();
}
发现frida-server和APP正常运行，从而成功绕过了对frida的反调试。
接下来将反调试代码加入到题目二中进行爆破可成功得到该题目flag99998。
验证成功
总结
这三道题主要逻辑就是输入flag验证对错,并且flag的求解都是通过爆破长度为5位的数字，程序本身利用hash加密后与程序已有密文进行对比，总体来说可以使用Frida爆破一把梭。