为什么 iOS 14.5 下 fishhook 会 crash

现象

将 fishhook 开源版本 运行在 iOS 14.5 arm64e 的设备上,很容易可以复现一个 crash:

static void (*orig_dispatch_async)(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
static void hooked_dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block) {
  orig_dispatch_async(queue, block);
}

- (void)startHook {
  struct rebinding r[] = {
    {"dispatch_async", hooked_dispatch_async, (void *)&orig_dispatch_async}
  };
  rebind_symbols(r, sizeof(r)/sizeof(struct rebinding));
}

Crash 会发生在

indirect_symbol_bindings[i] = cur->rebindings[j].replacement;

这一行,crash 原因为 EXC_BAD_ACCESS


也就是 #82 反馈的问题。

原因

在了解 fishhook 原理后,经过一些调试分析,可以发现发生 crash 的原因:

被赋值的 indirect_symbol_bindings[i] 所在的内存区域,是只读的。而“赋值”是一个写操作,于是产生了 EXC_BAD_ACCESS

Fishhook 考虑到过内存访问权限的问题,在 If hooking in __DATA_CONST, make writable before trying to writeProperly restore protections for iOS 13 这两个 PR 中,对于 __DATA_CONST 段中的数据,作者在

indirect_symbol_bindings[i] = cur->rebindings[j].replacement;

这一行赋值操作之前,使用了 mprotect 将所属内存区域的访问权限改成了“读写”,在这一行赋值操作以后,再次使用 mprotect 将所属内存区域的访问权限改回了原始值。

然而这两个 PR 其实是有问题的:
1、mprotect 修改内存区域的访问权限时,传入的内存地址是需要按页对齐的,所以开源版本的 fishhook 在旧版 iOS 系统上,mprotect 都有很大概率不成功(返回 -1),官方文档也印证了这点。

⬆️ iOS 14.4 测试结果

2、oldProtection = get_protection(rebindings); 这一行的目的是保存原先的访问权限,但是传入的参数是错误的,这会导致“在这一行赋值操作以后,再次使用 mprotect 将所属内存区域的访问权限改回了原始值”在实际执行中,“改回了原始值”实际是“改成可读写”(当然由于 mprotect 页对齐的问题很大概率修改不成功),因为 rebindings 是 malloc 出来的。

所以,一直以来,这两个 PR 大概率没有发挥预期的作用, indirect_symbol_bindings[i] 所在的内存区域,如果在程序启动后是只读的,那么 fishhook 的过程中,它也是只读的。只要赋值,就会触发 crash。

为什么 crash 只发生在 iOS 14.5?

在我构造的复现环境中,crash 发生在对系统库 libxpc.dylib 的 __DATA_CONST__auth_got 节的重绑定中,此时 indirect_symbol_bindings[i] 位于 __DATA_CONST__auth_got 节映射到内存的区域中。我们来对比一下 iOS 14.4 和 iOS 14.5 的区别:
1、无论是 iOS 14.4 还是 iOS 14.5,mprotect 修改内存区域为读写时,都失败了(返回 -1)。
2、但是在 mprotect 修改前,iOS 14.4 上 indirect_symbol_bindings[i] 所在的内存区域是读写的,而 iOS 14.5 上变成了只读。

为了便于理解,我们可以在程序启动后、fishhook 开始前,通过 memory graph 来观察各个内存区域的访问权限:

抓取 memory graph 后,在 Xcode 中选择 File -> Export Memory Graph,导出 memory graph 后使用 vmmap 命令得到各个内存区域的快照

观察 libxpc.dylib 的 __DATA_CONST 段映射在内存中的访问权限:

# iOS 14.5 
__DATA_CONST                1edadef10-1edae35c0    [   18K    18K     4K     0K] r--/rw- SM=COW          /usr/lib/system/libxpc.dylib
# iOS 14.4
__DATA_CONST                1f30167b0-1f301ae70    [   18K    18K     6K     0K] rw-/rw- SM=COW          /usr/lib/system/libxpc.dylib

可以发现,iOS 14.5 中,libxpc.dylib 的 __DATA_CONST 段是只读的,而 iOS 14.4 中是读写的。
同时观察其他系统库,能发现 iOS 14.5 中,不少系统库的 __DATA_CONST 段都从 iOS 14.4 的读写变成了只读,同时撞上了一直以来都有的 mprotect 失效的问题,所以产生了 crash。

@maniackk 在 github 上的 PR If hooking in __DATA_CONST/__AUTH_CONST, promise writable before trying to write #84 中对上文所说的两个问题做了解决。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,390评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,821评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,632评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,170评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,033评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,098评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,511评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,204评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,479评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,572评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,341评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,213评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,576评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,893评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,171评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,486评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,676评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容