iOS逆向实战--015：代码注入

一般修改原始程序，会利用代码注入的方式，注入代码就会选择利用FrameWork或dylib等三方库的方式注入。

注入原理

当运行重签名的App时，想让它触发当前项目中的代码，例如：写在ViewController的中代码，这是不可能的。因为项目中的App在安装时会被重签名App替换掉，它们根本不是一个MachO文件。

代码注入原理：

使用MachOView分析可执行文件

从wx8.0.2.ipa中导出WeChat可执行文件，拖入MachOView，可能会出现没有权限的错误提示

解决方法，使用MachOView菜单中的File -> Open...

选择WeChat可执行文件

成功解析WeChat中的内容

当dyld加载可执行文件时，先读取MachO中的Header，获取MachO类型。然后读取Load Commands，通过读取__PAGEZERO、__TEXT、__DATA、__LINKEDIT等段，可以得到MachO的大小，代码段和数据段的位置，告知dyld应该如何将MachO加载到内存中。当dyld读取代码段时，通过读取LC_MAIN找到程序入口。所以读取Load Commands几乎可以读取到MachO的所有信息

dyld除了加载MachO，还要加载UIkit、Foundation等系统库，以及Frameworks目录下的动态库

在Load Commands中，列出MachO所依赖的所有系统库以及三方库

所以dyld会加载Load Commands中包含的所有库。如果将注入的代码包装成一个动态库，将其插入到Load Commands中，理论上动态库可以被加载，注入的代码也可以被执行

Framework注入

Framwork注入流程：

  • 通过Xcode新建Framwork，将库安装进入App包
  • 通过yololib注入Framwork库路径
./yololib MachO文件路径 库路径
  • 所有的Framwork加载都是由dyld加载进入内存被执行的
  • 注入成功的库路径会写入到MachO文件的LC_LOAD_DYLIB字段中

案例1：

使用Framework注入代码

打开自动重签名WeChat项目，创建Framework动态库

命名HOOK

动态库中创建Class，命名Inject

打开Inject.m文件，写入以下代码：

#import "Inject.h"

@implementation Inject

+(void)load{
   NSLog(@"\n\n\n\n\n🍺🍺🍺🍺🍺\n\n\n\n\n");
}

@end

编译项目，在App包中的Frameworks目录，可以找到HOOK.framework动态库

此时HOOK动态库中的代码还不能被执行，因为MachO的Load Commands中，还没有插入HOOK动态库的LC_LOAD_DYLIB字段

使用yololib给MachO注入动态库

将MachO文件，拷贝到yololib文件的同级目录

注入动态库

./yololib WeChat Frameworks/HOOK.framework/HOOK
-------------------------
2021-04-22 17:14:52.339 yololib[22774:33058817] dylib path @executable_path/Frameworks/HOOK.framework/HOOK
2021-04-22 17:14:52.340 yololib[22774:33058817] dylib path @executable_path/Frameworks/HOOK.framework/HOOK
Reading binary: WeChat

2021-04-22 17:14:52.341 yololib[22774:33058817] Thin 64bit binary!
2021-04-22 17:14:52.341 yololib[22774:33058817] dylib size wow 72
2021-04-22 17:14:52.341 yololib[22774:33058817] mach.ncmds 124
2021-04-22 17:14:52.341 yololib[22774:33058817] mach.ncmds 125
2021-04-22 17:14:52.341 yololib[22774:33058817] Patching mach_header..
2021-04-22 17:14:52.399 yololib[22774:33058817] Attaching dylib..

2021-04-22 17:14:52.399 yololib[22774:33058817] size 71
2021-04-22 17:14:52.399 yololib[22774:33058817] complete!

查看MachO的Load Commands，成功将HOOK动态库插入到最后，路径是注入时设置的参数2

解压缩wx8.0.2.ipa，将MachO文件替换，然后重新打包ipa

将重新打包的wx8.0.2.ipa，拷贝到项目中APP目录

真机运行项目，App安装成功，正常运行，同时打印注入代码

dylib注入

dylib注入流程：

  • 通过Xcode新建dylib库（注意：dylib属于macOS，所以需要修改属性）
  • 添加Target依赖，让Xcode将自定义dylib文件打包进入App包
  • 利用yololib进行注入

案例1：

使用dylib注入代码

打开自动重签名WeChat项目，创建dylib动态库

命名HOOK

在Build Settings中，将Base SDK设置项修改为iOS

将Code Signing Identity设置项修改为iOS Developer

切换到App的Target，选择Build Phases，点击+，选择New Copy Files Phase

在Copy Files的Destination中，选择Frameworks

点击+，选择libHOOK.dylib

打开HOOK.m文件，写入以下代码

#import "HOOK.h"

@implementation HOOK

+(void)load{
  NSLog(@"\n\n\n\n\n🍺🍺 dylib 🍺🍺\n\n\n\n\n");
}

@end

使用脚本注入动态库：将yololib文件，拷贝到项目根目录

打开rsign.sh文件，加入以下代码：

./yololib "$TARGET_APP_PATH/$APP_BINARY" "Frameworks/libHOOK.dylib"

真机运行项目，App安装成功，正常运行，同时打印注入代码

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。

在OC中，SEL和IMP之间的关系，就好像一本书的“目录”

  • SEL是方法编号，就像“标题”一样
  • IMP是方法实现的真实地址，就像“页码”一样
  • 它们是一一对应的关系

Runtime提供了交换两个SEL和IMP对应关系的函数

OBJC_EXPORT void
method_exchangeImplementations(Method _Nonnull m1, Method _Nonnull m2) 
   OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);

通过这个函数交换两个SEL和IMP对应关系的技术，我们称之为Method Swizzle（方法欺骗）

多种HOOK方式

  • class_addMethod方式：让原始方法可以被调用，不至于因为找不到SEL而崩溃
  • class_replaceMethod方式：直接给原始的方法替换IMP
  • method_setImplementation方式：直接重新赋值新的IMP
窃取登录密码

案例1：

点击登录按钮，输出用户输入的密码

延用Framwork代码注入的案例

打开rsign.sh文件，加入以下代码：

./yololib "$TARGET_APP_PATH/$APP_BINARY" "Frameworks/HOOK.framework/HOOK"

真机运行项目，进入登录页，使用Debug View Hierarchy动态调试

找到登录按钮的Target和Action

  • Target：WCAccountMainLoginViewController
  • Action：onNext

想要打印密码框的内容，必须先找到密码框的位置，然后通过控件的属性拿到内容

【方式一】：动态调试

找到密码框的位置，找到存储内容的text属性

  • 可以通过响应链条，根据左侧树状图结构，对ViewController.view.subviews进行递归遍历，找到符合条件的WCUITextField为止

使用动态调试，虽然也能找到密码框的位置，但寻找的过程太过繁琐，不推荐使用

【方式二】：静态分析

目前通过动态分析，可以确定登录按钮和密码框都在WCAccountMainLoginViewController中

使用class-dump工具，通过MachO导出OC中所有类和方法列表以及成员变量

将MachO文件，拷贝到class-dump文件的同级目录

导出OC中所有类和方法列表

./class-dump -H WeChat -o ./headers/
-------------------------
2021-04-25 13:51:24.070 class-dump[31659:33427860] Warning: Parsing instance variable type failed, ready_
2021-04-25 13:51:26.308 class-dump[31659:33427860] Warning: Parsing instance variable type failed, underlying
2021-04-25 13:51:26.308 class-dump[31659:33427860] Warning: Parsing instance variable type failed, enable
...
2021-04-25 13:52:09.288 class-dump[31659:33427860] Warning: Parsing method types failed, getKeyExtensionList:
2021-04-25 13:52:09.292 class-dump[31659:33427860] Warning: Parsing method types failed, getKeyExtensionList:
2021-04-25 13:52:09.292 class-dump[31659:33427860] Warning: Parsing method types failed, getExtensionListForSelector:

打开headers目录，列出所有导出的文件列表，找到WCAccountMainLoginViewController文件

打开WCAccountMainLoginViewController文件，没有找到WCUITextField控件，但发现一个WCAccountTextFieldItem类型控件，名称为_textFieldUserPwdItem

打开WCAccountTextFieldItem文件，还是没有找到WCUITextField控件，但它继承自WCBaseTextFieldItem类，我们要找的控件很有可能在父类中

打开WCBaseTextFieldItem文件，找到WCUITextField控件

使用代码之前，可以先结合动态调试，验证能否顺利获取到用户密码

通过动态调试，成功获取密码框里的内容

使用代码，获取用户密码

打开Inject文件，写入以下代码：

#import "Inject.h"
#import <objc/runtime.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@implementation Inject

+(void)load{
   Method wx_onNext = class_getInstanceMethod(objc_getClass("WCAccountMainLoginViewController"), @selector(onNext));
   Method my_onNext = class_getInstanceMethod(self, @selector(hook_onNext));
   method_exchangeImplementations(wx_onNext, my_onNext);
}

-(void)hook_onNext{
   UITextField *txtPwd = (UITextField *)[[self valueForKey:@"_textFieldUserPwdItem"] valueForKey:@"m_textField"];
   NSLog(@"密码：%@", txtPwd.text);
}

@end

真机运行项目，点击登录按钮

密码：123456

成功输出用户密码

案例2：

窃取密码后，希望可以调用原始的代码逻辑

日常开发中，方法交互一般写在当前类的分类中。由于交互后hook_onNext指向了onNext的IMP，所以代码中直接调用hook_onNext即可

打开Inject文件，修改hook_onNext方法：

-(void)hook_onNext{
   UITextField *txtPwd = (UITextField *)[[self valueForKey:@"_textFieldUserPwdItem"] valueForKey:@"m_textField"];
   NSLog(@"密码：%@", txtPwd.text);
   
   [self hook_onNext];
}

但是，HOOK动态库中的Inject文件，和WCAccountMainLoginViewController类没有任何关联。虽然hook_onNext指向onNext的IMP，但是调用objc_msgSend函数时，给VC发送hook_onNext，程序会因为找不到SEL而崩溃

下面介绍三种方式，都可以解决上述问题

【方式一】：class_addMethod

既然VC中没有hook_onNext方法，可以使用class_addMethod函数给VC添加一个hook_onNext，调用时不会因为找不到SEL而崩溃

打开Inject文件，写入以下代码：

#import "Inject.h"
#import <objc/runtime.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@implementation Inject

+(void)load{
   Method wx_onNext = class_getInstanceMethod(objc_getClass("WCAccountMainLoginViewController"), @selector(onNext));
   
   class_addMethod(objc_getClass("WCAccountMainLoginViewController"), @selector(hook_onNext), hook_onNext, @"v@:");
   Method my_onNext = class_getInstanceMethod(objc_getClass("WCAccountMainLoginViewController"), @selector(hook_onNext));
   
   method_exchangeImplementations(wx_onNext, my_onNext);
}

void hook_onNext(id self, SEL _cmd){
   UITextField *txtPwd = (UITextField *)[[self valueForKey:@"_textFieldUserPwdItem"] valueForKey:@"m_textField"];
   NSLog(@"密码：%@", txtPwd.text);
   
   [self performSelector:@selector(hook_onNext)];
}

@end
  • 之前的hook_onNext方法，改为函数实现，增加OC方法的两个隐式参数
  • 使用class_addMethod函数，给VC增加hook_onNext方法，函数名即是IMP
  • 将VC下的hook_onNext和onNext进行方法交互
  • 在hook_onNext函数中，如果直接调用函数，调用的不是替换后的IMP，而是hook_onNext的IMP，这样会形成递归。所以想调用原始方法，要使用objc_msgSend或performSelector方式调用

真机运行项目，点击登录按钮，窃取密码后，调用原始的代码逻辑

密码：123456

【方式二】：class_replaceMethod

将VC中onNext方法的IMP替换

打开Inject文件，写入以下代码：

#import "Inject.h"
#import <objc/runtime.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@implementation Inject

IMP (*oldImp)(id self, SEL _cmd);

+(void)load{
   oldImp = class_replaceMethod(objc_getClass("WCAccountMainLoginViewController"), @selector(onNext), hook_onNext, @"v@:");
}

void hook_onNext(id self, SEL _cmd){
   UITextField *txtPwd = (UITextField *)[[self valueForKey:@"_textFieldUserPwdItem"] valueForKey:@"m_textField"];
   NSLog(@"密码：%@", txtPwd.text);
   
   oldImp(self, _cmd);
}

@end
  • 声明IMP类型的oldImp函数指针
  • 使用class_replaceMethod函数，直接将onNext的IMP替换为hook_onNext的IMP，将返回的原始IMP赋值给oldImp
  • 在hook_onNext函数中，想调用原始方法，直接调用oldImp并传入隐式参数即可

【方式三】：method_setImplementation

获取原始的IMP，重新赋值新IMP

打开Inject文件，写入以下代码：

#import "Inject.h"
#import <objc/runtime.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@implementation Inject

IMP (*oldImp)(id self, SEL _cmd);

+(void)load{
   Method wx_onNext = class_getInstanceMethod(objc_getClass("WCAccountMainLoginViewController"), @selector(onNext));
   oldImp = method_getImplementation(wx_onNext);
   
   method_setImplementation(wx_onNext, hook_onNext);
}

void hook_onNext(id self, SEL _cmd){
   UITextField *txtPwd = (UITextField *)[[self valueForKey:@"_textFieldUserPwdItem"] valueForKey:@"m_textField"];
   NSLog(@"密码：%@", txtPwd.text);
   
   oldImp(self, _cmd);
}

@end
  • 使用method_getImplementation函数，获取onNext的IMP，赋值给oldImp
  • 使用method_setImplementation函数，直接赋值hook_onNext的IMP
总结

注入原理：

  • Xcode将注入的动态库打包进App包中
  • MachO的Load Commands中，包含注入动态库的LC_LOAD_DYLIB字段
  • 由DYLD加载注入的动态库

注入方式：

  • Framework注入
  • dylib注入

Framwork注入流程：

  • 通过Xcode新建Framwork，将库安装进入App包
  • 通过yololib注入Framwork库路径

dylib注入流程：

  • 通过Xcode新建dylib库（注意：dylib属于macOS，所以需要修改属性）
  • 添加Target依赖，让Xcode将自定义dylib文件打包进入App包
  • 利用yololib进行注入

案例，窃取登录密码：

  • 分析思路
  • 动态调试，界面入手
  • 静态分析，使用class-dump，通过MachO导出OC的类和方法列表

Method Swizzle

  • 使用method_exchangeImplementations交互SEL和IMP对应关系，此方式存在隐患，如果不在同一个类，无法调用原始方法，因为找不到SEL而崩溃
  • 使用class_addMethod添加方法，不至于因为找不到SEL而崩溃。过程比较复杂，不推荐使用
  • 使用class_replaceMethod替换SEL的IMP
  • 使用method_getImplementation和method_setImplementation配合，直接重新赋值新的IMP。逻辑清晰，大部分HOOK框架使用此方式，推荐使用
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