android hook 框架 xposed 如何實現注入

時間 2019-11-21

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前面分析的adbi框架和libinject都是使用so注入的方式，實現將指定代碼裝入目標進程，這種方式有幾個特色：spa

1. 是動態的，須要目標進程已經啓動

2. 沒法影響全局，好比注入A進程掛鉤裏邊libc.so的open函數，此時，B進程使用的libc.so的open函數仍是老函數，linux系統經過COW機制，在你注入A進程並執行對open的掛鉤的時候，拷貝了新的頁面，放入新的函數。若是要影響全局，應該注入到相似 Zygote 這樣的進程，且應該在zygote進程啓動以後立刻注入，這樣後續zygote進程生成子進程時就能使用掛鉤後的函數

3. 須要依賴ptrace機制，某些狀況下，目標進程沒法被執行ptrace,則這種方式會失效

這一篇咱們分析另一種方式，是著名的xposed框架使用的方式，不須要動態注入，而是直接替換android系統的一個可執行程序。

一，android應用層進程啓動最初始的幾步

linux系統裝載並初始化各個子系統完畢後，執行第一個應用層程序init, android 的 init 程序是本身定製的，與其它linux發行版不同，它一樣會解析並執行 init.rc 配置文件。其中，有一步以下，調用 app_process 程序啓動 zygote 進程，xposed 替換的就是這個 /system/bin/app_process 程序

system/core/rootdir/init.rc

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
    class main
    socket zygote stream 660 root system
    onrestart write /sys/android_power/request_state wake
    onrestart write /sys/power/state on
    onrestart restart media
    onrestart restart netd

android\frameworks\base\cmds\app_process\app_main.cpp : main 函數

  if (zygote) {
        runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
                startSystemServer ? "start-system-server" : "");
    } else if (className) {
        // Remainder of args get passed to startup class main()
        runtime.mClassName = className;
        runtime.mArgC = argc - i;
        runtime.mArgV = argv + i;
        runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit",
                application ? "application" : "tool");
    } else {

app_process 是native世界進入java世界的入口，它初始化了虛擬機的執行時環境，並根據不一樣的參數，調用 com.android.internal.os.ZygoteInit 或者 com.android.internal.os.RuntimeInit 這兩個java類的main函數，若是是前者，則進入的 zygote 的世界。

Xposed\app_main.cpp : main 函數

if (zygote) {
        runtime.start(keepLoadingXposed ? XPOSED_CLASS_DOTS : "com.android.internal.os.ZygoteInit",
                startSystemServer ? "start-system-server" : "");
    } else if (className) {
        // Remainder of args get passed to startup class main()
        runtime.mClassName = className;
        runtime.mArgC = argc - i;
        runtime.mArgV = argv + i;
        runtime.start(keepLoadingXposed ? XPOSED_CLASS_DOTS : "com.android.internal.os.RuntimeInit",
                application ? "application" : "tool");
    } else {

#define XPOSED_CLASS_DOTS "de.robv.android.xposed.XposedBridge"

與標準流程不同的地方，若是檢測到android版本支持xposed且已經安裝了Xposed，則 runtime.start 啓動的是 de.robv.android.xposed.XposedBridge 的main函數，進入了 xposed 的世界

xposedbridge.java

private static void main(String[] args) {
        // the class the VM has been created for or null for the Zygote process
        String startClassName = getStartClassName();

        // initialize the Xposed framework and modules
        try {
            // initialize log file
            try {
                logFile = new File(BASE_DIR + "log/error.log");
                if (startClassName == null && logFile.length() > MAX_LOGFILE_SIZE_SOFT)
                    logFile.renameTo(new File(BASE_DIR + "log/error.log.old"));
                logWriter = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true));
                logFile.setReadable(true, false);
                logFile.setWritable(true, false);
            } catch (IOException ignored) {}

            String date = DateFormat.getDateTimeInstance().format(new Date());
            determineXposedVersion();
            log("-----------------\n" + date + " UTC\n"
                    + "Loading Xposed v" + XPOSED_BRIDGE_VERSION
                    + " (for " + (startClassName == null ? "Zygote" : startClassName) + ")...");
            if (startClassName == null) {
                // Zygote
                log("Running ROM '" + Build.DISPLAY + "' with fingerprint '" + Build.FINGERPRINT + "'");
            }

            if (initNative()) {
                if (startClassName == null) {
                    // Initializations for Zygote
                    initXbridgeZygote();
                }

                loadModules(startClassName);
            } else {
                log("Errors during native Xposed initialization");
            }
        } catch (Throwable t) {
            log("Errors during Xposed initialization");
            log(t);
            disableHooks = true;
        }

        // call the original startup code
        if (startClassName == null)
            ZygoteInit.main(args);
        else
            RuntimeInit.main(args);
    }