HttpDns接入以及全局替換的實現

時間  2019-11-30
標籤 httpdns 以及 全局 替換 實現 欄目 系統網絡 简体版
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什麼是HttpDns，爲何要接入HttpDns

HTTPDNS使用HTTP協議進行域名解析，代替現有基於UDP的DNS協議，域名解析請求直接發送到阿里雲的HTTPDNS服務器，從而繞過運營商的Local DNS，可以避免Local DNS形成的域名劫持問題和調度不精準問題。java

HttpDns最佳實踐？

阿里雲文檔中，提到的HttpDns的最佳實踐的幾個場景，雖然在必定程度上能解決咱們的問題，可是存在必定的缺陷、node

  • webview，能用httpdns的請求方式有限
  • 沒法作到全局替換

那麼，咱們是否可以尋找一種全局替換的方案呢？或者解決的場景可以更多一點的方案呢？android

從現有的資料中尋找方案

通過一番搜索，找到了 Android弟的這邊文章 一種全局攔截並監控 DNS 的方式 以及這邊文章如何爲Android應用提供全局的HttpDNS服務。 在第一篇文章提到的方案中，缺陷是很是明顯的c++

  1. 只支持7.0以上版本
  2. 不支持webview，雖然做者說支持webview，其實是不支持的，爲何不支持，後面會給出解釋

而在第一篇文章中，提到的方案也是這樣。在7.0之下 hook coonnect這個，沒有相應的代碼，對我我等菜雞來講，難度太大。git

所以，現有的方案中，不合適。github

從源碼中尋求突破方法-動態代理Os接口

咱們先來看下Dns解析的過程是什麼樣的，以API 25的SDK爲例，發現下面的代碼片斷。web

StructAddrinfo hints = new StructAddrinfo();
            hints.ai_flags = AI_ADDRCONFIG;
            hints.ai_family = AF_UNSPEC;
            // If we don't specify a socket type, every address will appear twice, once // for SOCK_STREAM and one for SOCK_DGRAM. Since we do not return the family // anyway, just pick one. hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; InetAddress[] addresses = Libcore.os.android_getaddrinfo(host, hints, netId); 複製代碼

那麼，咱們繼續跟蹤源代碼。看看Libcore.os是個什麼東西。bash

public final class Libcore {
    private Libcore() { }
    public static Os os = new BlockGuardOs(new Posix());
}
複製代碼

而Os是一個接口，代碼片斷以下。服務器

public interface Os {
    public FileDescriptor accept(FileDescriptor fd, SocketAddress peerAddress) throws ErrnoException, SocketException;
    public boolean access(String path, int mode) throws ErrnoException;
    public InetAddress[] android_getaddrinfo(String node, StructAddrinfo hints, int netId) throws GaiException;
複製代碼

Posix的代碼片斷以下app

public final class Posix implements Os {
    Posix() { }
    public native FileDescriptor accept(FileDescriptor fd, SocketAddress peerAddress) throws ErrnoException, SocketException;
    public native boolean access(String path, int mode) throws ErrnoException;
    public native InetAddress[] android_getaddrinfo(String node, StructAddrinfo hints, int netId) throws GaiException;
複製代碼

Libcore.os.android_getaddrinfo其實是調用的Posix的android_getaddrinfo這個native方法。

到此爲止，咱們能夠明確，經過動態代理Os這個接口，而且替換Libcore.os這個字段，咱們在調用android_getaddrinfo這個方法中，插入HttpDns解析，那麼，就能夠解決部分的問題(除webview之外的全部場景)。固然，咱們要考慮適配的問題，在4.4版本上，android_getaddrinfo這個方法是getaddrinfo。所以，咱們寫下以下的代碼。

public static void globalReplaceByHookOs() {
        if (mHooked) {
            return;
        }
        mHooked = true;
        try {
            Class libcoreClz = Class.forName("libcore.io.Libcore");
            Field osField = libcoreClz.getField("os");
            Object origin = osField.get(null);
            Object proxy = Proxy.newProxyInstance(libcoreClz.getClassLoader(),
                    new Class[]{Class.forName("libcore.io.Os")},
                    new OsInvokeHandler(origin));
            osField.set(null, proxy);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            Log.e("xhook", "globalReplaceByHookOs: " + e.getMessage());
        }
    }


public class OsInvokeHandler implements InvocationHandler {

    private Object mOrigin;
    private Field mAiFlagsField;

    OsInvokeHandler(Object os) {
        mOrigin = os;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if (method.getName().equals("android_getaddrinfo")
                || method.getName().equals("getaddrinfo")) {
            try {
                if (mAiFlagsField == null) {
                    mAiFlagsField = args[1].getClass().getDeclaredField("ai_flags");
                    mAiFlagsField.setAccessible(true);
                }
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                Log.e("xhook", "ai_flag get error ");
            }

            if (args[0] instanceof String && mAiFlagsField != null
                    && ((int) mAiFlagsField.get(args[1]) != OsConstants.AI_NUMERICHOST)) {
                //這裏須要注意的是，當host爲ip的時候，不進行攔截。
                String host = (String) args[0];
                String ip = HttpDnsProvider.getHttpDnsService().getIpByHostAsync(host);
                Log.e("xhook", "invoke: success -> host:" + host + "; ip :" + ip);
                return InetAddress.getAllByName(ip);
            }
        }
        try {
            return method.invoke(mOrigin, args);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw e.getCause();
        }
    }
}

複製代碼

可是，這種方法也是有缺陷的。

  1. 9.0 非公開API限制
  2. Webview你還沒給我解決(別急，WebView放在最後，狗頭保命)

進一步優化-下沉到so hook

既然他調用的是native的方法，那麼，咱們可不能夠經過hook 這個native方法去達到目的呢？固然能夠。咱們先看下Posix的native方法對應的代碼。代碼在Libcore_io_Posix.cpp中，以下。

注意看，這個其實是調用的android_getaddrinfofornet這個方法，實際上這個方法的實現是在libc中的，可是，咱們如今暫時略過inline hook這個方法，一步一步來。那麼。咱們能如何hook到這個方法呢？咦，好像愛奇藝最近開源了一個hook方案，試一下？捎帶說一下，這些代碼最後是編譯成libjavacore.so的。說試就試，動手寫下以下代碼。PS：忽略我垃圾的c++ style

static int new_android_getaddrinfofornet(const char *hostname, const char *servname,
                                         const struct addrinfo *hints, unsigned netid,
                                         unsigned mark, struct addrinfo **res) {
    LOGE("hahahha,wo hook dao l ->android_getaddrinfofornet ");
    LOGE("下面是hostname");
    LOGE(hostname, "");
    if (hints->ai_flags == AI_NUMERICHOST) {
        if (fp_android_getaddrinfofornet) {
            return fp_android_getaddrinfofornet(hostname, servname, hints, netid, mark, res);
        }
    } else {
        const char *ip = getIpByHttpDns(hostname);
        if (ip != NULL) {
            LOGE("httpdns 解析成功，直接走IP");
            LOGE("下面是ip");
            LOGE(ip, "");
            //這裏就比較神奇了，傳的是IP，可是ai_flags 不是ip，可是還正常,查看源碼的時候，沒發如今這個代碼裏面判斷
            // ai_flags 不numberhost仍是其餘
            return fp_android_getaddrinfofornet(ip, servname, hints, netid, mark, res);
        } else {
            return fp_android_getaddrinfofornet(hostname, servname, hints, netid, mark, res);
        }

    }

    return 0;
}

extern "C" int hook_android_getaddrinfofornet() {
    if (fp_android_getaddrinfofornet) {
        return 0;
    }
    //libjavacore.so 這裏能夠換成
    int result = xhook_register(".*\\libjavacore.so$", "android_getaddrinfofornet",
                                (void *) new_android_getaddrinfofornet,
                                reinterpret_cast<void **>(&fp_android_getaddrinfofornet));
    xhook_refresh(1);
#if DEBUG
    xhook_enable_sigsegv_protection(0);
    xhook_enable_debug(1);
    LOGE("built type debug");
#elif RELEASE
    xhook_enable_sigsegv_protection(1);
    xhook_enable_debug(0);
    LOGE("built type release");
#endif
    return result;
}

複製代碼

上面省略了一點代碼(完整的代碼連接放在末尾)。運行,通常場景，一點問題沒有，舒服。那麼，用Webview試下。結果，出問題了，沒走。。好吧，咱們把".*\libjavacore.so"換成 ".*\\*.so",一股腦都替換，我就不信了。再試。仍是不行。。。。Webview成精了。這個方案仍是沒解決Webview的問題，好氣！

優勢：

  1. 兼容性強,兼容4.4-9.0

缺點：

  1. 仍是不支持Webview

尋找Webview的解決方案

一番搜索以後，發現以下文章。webview接入HttpDNS實踐 可是，結果啪啪打臉，不要緊，總算給了咱們點思路不是麼？文中做者說咱們hook掉libwebviewchromium.so 就行，ok，按照他的思路，咱們去/system/app/WebViewGoogle/lib/arm/libwebviewchromium.so這個路徑下看看有沒有這個so(這裏說明一下，我是小米6 8.0),看下結果。

沒有啊！！

我把這個apk拉出來，用jadx反編譯，看了看。發現這個庫是經過System.loadLibrary去加載的

場面一度十分尷尬。如今，咱們查看下進程的maps信息。

在關於webview的這幾個so裏面，都沒有找到android_getinfofornet。沒得辦法，咱們只能去看下libwebviewchromium。

哦？也是用的libc的。愛奇藝的xHook，是PLT/GOT表hook方案，而這個so，咱們又加載不到咱們的進程來，沒辦法，只能inline hook libc.so了。

inline hook，webview也能夠了。

咱們先看下相關的代碼。

__BIONIC_WEAK_FOR_NATIVE_BRIDGE
int
getaddrinfo(const char *hostname, const char *servname,
    const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)
{
	return android_getaddrinfofornet(hostname, servname, hints, NETID_UNSET, MARK_UNSET, res);
}
__BIONIC_WEAK_FOR_NATIVE_BRIDGE
複製代碼

在上面的過程當中，咱們已經hook 掉了android_getaddrinfofornet，所以，咱們只要hook,getaddrinfo，讓這個方法調用咱們本身的掉了android_getaddrinfofornet方法就能夠解決了，美滋滋。

咱們如今的問題變成了，哪一個inline hook的方案穩定。這個事情很恐怖，由於不少inline hook的相對穩定的方案是不開源的，我這裏呢？用的是Lody的AndHook。全部，最後的代碼以下。

static int my_getaddrinfo(const char *__node, const char *__service, const struct addrinfo *__hints,
                          struct addrinfo **__result) {

    // 這裏有用xHook的時候，把全部的的android_getaddrinfofornet方法都替換爲new_android_getaddrinfofornet,
    // 所以咱們這裏直接調用 new_android_getaddrinfofornet就行
    if (fp_android_getaddrinfofornet != NULL) {
        return new_android_getaddrinfofornet(__node, __service, __hints, NETID_UNSET, MARK_UNSET,
                                             __result);
    } else if (fp_android_getaddrinfoforiface != NULL) {
        return new_android_getaddrinfoforiface(__node, __service, __hints, NULL, 0,
                                               __result);
    }
    return EAI_FAIL;
}

static int JNICALL hooj_libc_getaddrinfo(JNIEnv *, jobject) {
    static bool hooked = false;
    int result = -1;

    AKLog("starting native hook...");
    if (!hooked) {
        AKHook(getaddrinfo);

        // typical use case
        const void *libc = AKGetImageByName("libc.so");
        if (libc != NULL) {
            AKLog("base address of libc.so is %p", AKGetBaseAddress(libc));

            void *p = AKFindSymbol(libc, "getaddrinfo");
            if (p != NULL) {
                AKHookFunction(p,                                        // hooked function
                               reinterpret_cast<void *>(my_getaddrinfo),   // our function
                               reinterpret_cast<void **>(&sys_getaddrinfo) // backup function pointer
                );
                AKLog("hook getaddrinfo success");
                result = 0;
            }
            AKCloseImage(libc);
        } //if

        hooked = true;
    } //if

    return result;
}

複製代碼

編譯運行、測試，ok。一切順利。

總結

到此，對HttpDns全局替換的研究就告一段落了。咱們最終實現的方案仍是不錯的。

  1. 支持4.4以上版本
  2. 支持Webview

固然，缺點也是至關比較明顯的。

  1. 依賴inline hook，inline hook的方案是相對比較複雜、兼容性也比較差的，不敢保證Lody大神的AndHook絕對穩定可靠
  2. 鬼知道國內的廠商會不會隨便修改函數名、so名

這裏是全套代碼，喜歡的給個star

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