近期实战了一次 IDA + Hopper 逆向破解。讲真,第一次体验了一回把别人“衣服”扒光了的快感~简直 High 翻~所以,特此,利用 AlipayWallet 总结分享一下 IDA 和 Hopper 的基本使用。希望对大家有帮助。
先回顾一下,之前两篇文章已经学习的内容:
这么一看确实学了不少技能,而接下来这篇文章,会简单介绍两个反编译的利器 IDA 和 Hopper 的使用。
注,本次实验利用的并不是最新版本的支付宝 Mach-O 文件,因此可能本次实验中涉及的函数方法在最新版本中无法找到,但由于本文章只作为学习,所以,只提供具体的方法。如果有需要,可自行砸壳获得。
我们前两篇学习的 Cycript ,就是典型的动态分析工具。Cycript 可以在应用进行运行时方法分析,视图层级分析等操作。而动态分析除了 Cycript 以外,常用的工具还有 lldb & debugserver 远程断点调试,logify 追踪等,以后一起慢慢学习这些技能方法。
Static program analysis is the analysis of computer software that is performed without actually executing programs (analysis performed on executing programs is known as dynamic analysis).[1] In most cases the analysis is performed on some version of the source code, and in the other cases, some form of the object code.
以上是 Wikipedia 对静态分析的英文介绍,中文翻译如下。
静态程序分析是指,没有实际执行程序的电脑软件分析方法(与之相对的是,被人们所知的实际执行软件的动态分析)。在绝大部分的例子中,分析是运行在源代码的某些版本,而其余则是运行在 目标代码 中。
之前学习的 class-dump 工具导出 Mach-O 头文件,就是对软件应用进行静态分析。而今天我们要学习的两个工具,IDA 和 Hopper 反汇编二进制文件同样也是静态分析的方法。
IDA is the Interactive DisAssembler: the world’s smartest and most feature-full disassembler, which many software security specialists are familiar with.
IDA 是世界上最敏捷和多功能的反编译工具,被众多软件安全专家所熟知的交互的反汇编工具。
IDA 的官方网站是 https://www.hex-rays.com/ 。在网页上可以看到 IDA 的插件、SDK 等内容。IDA 会在官网提供 Demo 版的下载 https://www.hex-rays.com/products/ida/support/download_demo.shtml 。然而, Demo 版没有 IDA 最强大的反汇编功能,神器 F5~!如果自己学习使用正版,很难承担巨额的证书费用,所以一般情况是在网上找破解版(囧。。并不推荐,土豪还是建议买证书)。很不幸的是 IDA Pro 的 Mac 版非常难找(我是没找到)。所以,本文是在 Windows 下找破解 IDA Pro 来学习。
打开 IDA 会出现 About 和 Support message 等提示对话框,点击 OK 继续后弹出 Quick Start 对话框,在这个对话框里可以看到之前打开过的 IDA 反汇编二进制文件,也可以新建一个新的反汇编文件。这里我们点击 New 新建一个反汇编,这次以支付宝为例。
回顾之前的内容,先进行 Clutch 砸壳,然后 scp AlipayWallet 到 Mac 目录下,再利用 class-dump 导出头文件。
这里可以直接将 Mach-O 文件拖拽进 IDA 的工作区,也可以点击打开文件夹的图标将 Mach-O 导入。检测到 Objective-C 2.0 代码时会提示,点击 OK 继续即可。
之后就是漫长的等待~~~(Hopper 相对于 IDA 等待的时间会短一些,但是反编译结果没有 IDA 更接近真实的 C 语言代码,会包含很多寄存器变量)
当 IDA 对 Mach-O 解析完成后,会默认出现 6 个选项卡视图,分别是 汇编视图,16 进制字节视图,结构体视图,枚举类型视图,导入的函数视图,导出的函数视图 。
另外,红框标注的是工具栏,蓝框标注的是二进制文件解析的进度,在蓝框下面,用不同颜色区分库函数、数据、常规函数等不同类型的解析数据。
使用 IDA 反汇编二进制文件的目的是,利用工具得到反汇编之后的伪代码,还原出真正的程序源码。比如,我们如果要看一下登录方法是如何写的,可以在已经导出的 AlipayWallet.h 中查询 login 关键字,并查找相关代码,我们发现会有 LoginProtocol 协议和 LoginAdapter 类的相关代码,那我们不妨就拿 LoginAdapter 这个类作为实战研究对象。
@protocolLoginProtocol<NSObject> + (id)sharedInstantce; - (NSDictionary *)currentSession; - (void)loginWithLoginOption:(int)arg1 extraInfo:(NSDictionary *)arg2 completionHandler:(void (^)(BOOL, NSDictionary *))arg3 cancelationHandler:(void (^)(void))arg4; - (void)loginWithLoginOption:(int)arg1 completionHandler:(void (^)(BOOL, NSDictionary *))arg2 cancelationHandler:(void (^)(void))arg3; - (BOOL)isValidLogin; @optional - (void)logout; - (void)markInvalidLogin; - (BOOL)isProcessingLogin; @end @interfaceLoginAdapter:NSObject<LoginProtocol> { int _is_login_doing; int _is_processing_pending; id <LoginProtocol> _network_config; id <LoginProtocol> _login_service; NSMutableArray *_loginPendingRequests; NSRecursiveLock *_pending_lock; } + (id)sharedInstantce; @property(retain, nonatomic) NSRecursiveLock *pending_lock; // @synthesize pending_lock=_pending_lock; @property(retain, nonatomic) NSMutableArray *loginPendingRequests; // @synthesize loginPendingRequests=_loginPendingRequests; @property(retain, nonatomic) id <LoginProtocol> login_service; // @synthesize login_service=_login_service; @property(retain, nonatomic) id <LoginProtocol> network_config; // @synthesize network_config=_network_config; - (void).cxx_destruct; - (void)storeSessionWithLoginResult:(id)arg1; - (id)currentUserId; - (void)notifyNetworkSDK:(id)arg1; - (void)logout:(id)arg1; - (void)logined:(id)arg1; - (void)loadAlu:(Class)arg1; - (void)loadLoginModule; - (void)loadNetworSDKConfig; - (void)failedPendingLoginRequests; - (void)redoPendingLoginRequests; - (void)pendingLoginRequest:(id)arg1; - (void)releasePendingLock; - (void)accquirePendingLock; - (void)releaseLoginLock; - (BOOL)accquireLoginLock; - (int)tryLogin:(id)arg1 isForce:(BOOL)arg2; - (int)tryLogin:(id)arg1; - (void)logout; - (id)currentSession; - (int)loginWithLoginOption:(int)arg1 isForce:(BOOL)arg2 extraInfo:(id)arg3 completionHandler:(CDUnknownBlockType)arg4 cancelationHandler:(CDUnknownBlockType)arg5 request:(id)arg6; - (void)loginWithLoginOption:(int)arg1 extraInfo:(id)arg2 completionHandler:(CDUnknownBlockType)arg3 cancelationHandler:(CDUnknownBlockType)arg4; - (void)loginWithLoginOption:(int)arg1 completionHandler:(CDUnknownBlockType)arg2 cancelationHandler:(CDUnknownBlockType)arg3; - (BOOL)isValidLogin; - (BOOL)isProcessingLogin; - (void)markInvalidLogin; - (id)setCustomLoginModule:(id)arg1; - (void)dealloc; - (id)init; // Remaining properties @property(readonly, copy) NSString *debugDescription; @property(readonly, copy) NSString *description; @property(readonly) unsigned int hash; @property(readonly) Class superclass; @end
在头文件里查找可以得到上面结果,以 LoginAdapter 为例。我们可以在 function 窗口中按住 Ctrl+F 键查找 LoginAdapter 的相关函数。
双击 [LoginAdapter sharedInstan] 到达这个函数在二进制文件中的内存地址,按 F5 可以就查看这个反编译的伪码。
这里可以看一下登录方法 Alipay 是如何写的,双击 [LoginAdapter loginWithLoginOption:isForce:extraInfo:completionHandler:cancelationHandler:request:] ,按 F5 键查看这个方法的反编译伪代码。伪代码如下。
// LoginAdapter - (int)loginWithLoginOption:(int) isForce:(char) extraInfo:(id) completionHandler:(id) cancelationHandler:(id) request:(id) int __cdecl -[LoginAdapter loginWithLoginOption:isForce:extraInfo:completionHandler:cancelationHandler:request:](struct LoginAdapter *self, SEL a2, int a3, char a4, id a5, id a6, id a7, id a8) { struct LoginAdapter *v8; // r8@1 // some variarble v8 = self; v9 = a4; v37 = a3; v39 = objc_retain(a5, a2); v11 = objc_retain(a6, v10); v13 = objc_retain(a7, v12); v15 = (void *)objc_retain(a8, v14); if ( !v8->_login_service ) { v18 = 0; v19 = v39; goto LABEL_27; } v40 = v11; if ( v15 ) objc_msgSend(v8, "accquirePendingLock"); if ( (unsigned int)objc_msgSend(v8, "accquireLoginLock") & 0xFF ) { if ( v9 || !((unsigned int)objc_msgSend(v8, "isValidLogin") & 0xFF) ) { v36 = v13; if ( v15 ) objc_msgSend(v8, "pendingLoginRequest:", v15); v20 = objc_msgSend(&OBJC_CLASS___LogAdapter, "getInstance"); v21 = (void *)objc_retainAutoreleasedReturnValue(v20); v38 = v8; v22 = objc_msgSend(v15, "getApiName"); v23 = objc_retainAutoreleasedReturnValue(v22); v24 = objc_msgSend(v15, "getApiVersion"); v25 = objc_retainAutoreleasedReturnValue(v24); v26 = v25; v27 = objc_msgSend( &OBJC_CLASS___NSString, "stringWithFormat:", CFSTR("[LoginAdapter] apiName: %@, apiVersion: %@ pull login module"), v23, v25); v28 = objc_retainAutoreleasedReturnValue(v27); objc_msgSend(v21, "warn:", v28); objc_release(v28); objc_release(v26); objc_release(v23); objc_release(v21); v29 = v38->_login_service; v48 = &_NSConcreteStackBlock; v49 = -1040187392; v50 = 0; v51 = sub_2AAF082; v52 = &unk_3164640; v30 = objc_retain(v38, sub_2AAF082); v53 = v30; v54 = objc_retain(v40, v31); v41 = &_NSConcreteStackBlock; v42 = -1040187392; v43 = 0; v44 = sub_2AAF1AC; v45 = &unk_3164660; v13 = v36; v46 = objc_retain(v30, &unk_3164660); v19 = v39; v47 = objc_retain(v36, v32); objc_msgSend(v29, "loginWithLoginOption:extraInfo:completionHandler:cancelationHandler:", v37, v39, &v48, &v41); objc_release(v47); objc_release(v46); objc_release(v54); objc_release(v53); v18 = 2; goto LABEL_24; } objc_msgSend(v8, "releaseLoginLock"); if ( v11 ) { v38 = v8; v16 = objc_msgSend(v8->_login_service, "currentSession"); v17 = objc_retainAutoreleasedReturnValue(v16); (*(void (__fastcall **)(int, signed int, int))(v11 + 12))(v11, 1, v17); objc_release(v17); } else { v38 = v8; } v18 = 3; } else { if ( v15 ) { if ( (unsigned int)objc_msgSend((void *)v8->_loginPendingRequests, "count") > 0xFF ) { v38 = v8; v18 = 0; } else { v38 = v8; objc_msgSend(v8, "pendingLoginRequest:", v15); v18 = 1; } } else { v38 = v8; v18 = 0; } if ( v11 ) { v33 = objc_msgSend(&OBJC_CLASS___NSDictionary, "dictionary"); v34 = objc_retainAutoreleasedReturnValue(v33); v40 = v11; (*(void (__fastcall **)(int, _DWORD, int))(v11 + 12))(v11, 0, v34); objc_release(v34); } else { v40 = 0; } } v19 = v39; LABEL_24: if ( v15 ) objc_msgSend(v38, "releasePendingLock"); v11 = v40; LABEL_27: objc_release(v15); objc_release(v13); objc_release(v11); objc_release(v19); return v18; }
反编译后的伪代码会保持原有函数的逻辑和函数的符号名,接下来,我们就可以尝试还原这段代码的 Objective-C 源代码。
创建一个空项目,并创建 LoginAdapter 类的头文件和实现文件,然后把 class-dump 导出的头文件的 property 和共有的方法复制在新创建的头文件中,然后根据反汇编码还原原代码。
注意,在这个例子中, CDUnknownBlockType 是一个 block 类型,但是具体的 block 类型,class-dump 不能导出,如果想得到这个 block 可参考
我们知道, Objective-C 中的 objc_msgSend 方法是向消息接受者(实例对象)发送一条消息,苹果文档如下。
**objc_msgSend** Sends a message with a simple return value to an instance of a class. id objc_msgSend(id self, SEL op, ...); Parameters self A pointer that points to the instance of the class that is to receive the message. op The selector of the method that handles the message. ... A variable argument list containing the arguments to the method.
从文档可以得出,第一个参数是该接受消息类型实例的指针,第二个参数是方法选择器(selector),之后是实例方法传递的参数。
而在反编译得到的伪码中,第一行就是 Objective-C 方法和实际 C 函数的参数对应,如下所示。
int __cdecl -[LoginAdapter loginWithLoginOption:isForce:extraInfo:completionHandler:cancelationHandler:request:](struct LoginAdapter *self, SEL a2, int a3, char a4, id a5, id a6, id a7, id a8)
因此,我们可以得出:
self 是当前实例指针,a2 对应方法选择器,a3 对应方法参数 option; a4 对应方法参数 isForce; a5 对应方法参数 extraInfo; a6 对应方法参数 completionHandler; a7 对应方法参数 cancelationHandler; a8 对应方法参数 request。明确方法名和参数对应关系之后,我们接下来就开始还原函数体。
还原函数体的基本思路很简单,就是利用伪代码的方法名和变量,根据应用正向开发的经验方法,还原函数体的具体逻辑。
对于函数体中涉及的其他类及相关协议协议,如, MtopExtRequest TBSDKRequest LogAdapter 等也可以利用 IDA 和头文件获得,具体还原过程这里就不再赘述,还原函数体代码如下。
#import "LoginAdapter.h" #import "LogAdapter.h" #import "MtopExtRequest.h" @implementationLoginAdapter - (NSInteger)loginWithLoginOption:(int)option isForce:(BOOL)isForce extraInfo:(NSDictionary *)extraInfo completionHandler:(AlipayCompletionHandler)completionHandler cancelationHandler:(AlipayCancelationHandler)cancelationHandler request:(MtopExtRequest *)request { // self 是当前实例指针,a2 对应方法选择器,a3 对应方法参数 option; a4 对应方法参数 isForce; a5 对应方法参数 extraInfo; // a6 对应方法参数 completionHandler; a7 对应方法参数 cancelationHandler; a8 对应方法参数 request NSInteger returnValue = 0; // v18 if (!self.login_service) { returnValue = 0; } if (request) { [self accquirePendingLock]; } if ([self accquireLoginLock]) { if (extraInfo || ![self isValidLogin]) { if (request) { [self pendingLoginRequest:request]; } LogAdapter *logAdapter = [LogAdapter getInstance]; NSString *apiName = [request getApiName]; NSString *apiVersion = [request getApiVersion]; NSString *logString = [NSString stringWithFormat:@"[LoginAdapter] apiName: %@, apiVersion: %@ pull login module", apiName, apiVersion]; [logAdapter warn:logString]; [self.login_service loginWithLoginOption:option extraInfo:extraInfo completionHandler:completionHandler cancelationHandler:cancelationHandler]; } // extraInfo || ![self isValidLogin] end [self releaseLoginLock]; if (completionHandler) { NSDictionary *currentSession = [self.login_service currentSession]; completionHandler(1, currentSession); } else { // v38 = v8 即,对 self 进行 retain 操作,无需翻译成 oc 代码 } returnValue = 3; } else { if (request) { if (self.loginPendingRequests.count) { returnValue = 0; } else { [self pendingLoginRequest:request]; returnValue = 1; } } else { returnValue = 0; } if (completionHandler) { completionHandler(0, [NSDictionary dictionary]); } else { completionHandler = nil; } } if (request) { [self releaseLoginLock]; } return returnValue; } @end
如果想查看具体代码,可到 GitHub 查看:
仓库地址 https://github.com/niyaoyao/reverse-learning
对于 Hopper 的学习,依然使用 AlipayWallet 这个文件进行分析,与 IDA 做比较,类比进行。
Hopper Disassembler, the reverse engineering tool that lets you disassemble, decompile and debug your applications.
Hopper 反汇编工具,是逆向工程的工具,能够让你进行反汇编、反编译并且调试你的应用。
Hopper 的官网是 https://www.hopperapp.com/ ,与 IDA 相同,官网也提供了 Demo 的试用版。试用版也可以进行反汇编,但是不能保存 *.hop 文件。所以,用于学习的话 Hopper 的 Demo 版就足够了。
与 IDA 不同, Hopper 不能直接将 Mach-O 文件导入工作区,需要下载应用的 *.ipa 文件,并将文件后缀改为 *.zip,解压该 zip 文件后就可看到 Payload 文件目录,在该目录下就存有对应应用的 package 包文件。右击该 package 出现菜单,选择 Show Package Contents 选项,就可看到包内容。
与 IDA 类似, Hopper 也有二进制文件的解析进度条,左边是符号 Label 等区域,中间是 ARM 的汇编代码,右边是相关信息栏。
如图,在最左列的搜索栏中输入 loginWithLoginOption 关键字,双击选择 [LoginAdapter loginWithLoginOption:isForce:extraInfo:completionHandler:cancelationHandler:request:] 方法,在中间的汇编代码区域,光标就会跳到该方法的内存地址处。
当 Hopper 分析完全部二进制后,按住 Option + Enter 键,就可看到 Hopper 反编译后的伪代码,如下所示。
int -[LoginAdapter loginWithLoginOption:isForce:extraInfo:completionHandler:cancelationHandler:request:](void * self, void * _cmd, int arg2, char arg3, void * arg4, void * arg5, void * arg6, void * arg7) { stack[2048] = arg4; r7 = (sp - 0x14) + 0xc; sp = sp - 0x74; r8 = self; r5 = arg3; stack[2051] = arg2; stack[2053] = [arg4 retain]; r6 = [arg5 retain]; r11 = [arg6 retain]; r10 = [arg7 retain]; if (r8->_login_service == 0x0) goto loc_2aaee0a; loc_2aaed6c: stack[2054] = r6; if (r10 != 0x0) { [r8 accquirePendingLock]; } if (([r8 accquireLoginLock] & 0xff) == 0x0) goto loc_2aaefa8; loc_2aaeda0: if (((r5 & 0xff) != 0x0) || (([r8 isValidLogin] & 0xff) == 0x0)) goto loc_2aaee10; loc_2aaedbe: [r8 releaseLoginLock]; r6 = stack[2054]; if (r6 != 0x0) { stack[2052] = r8; r5 = [[r8->_login_service currentSession] retain]; (*(r6 + 0xc))(r6, 0x1, r5, *(r6 + 0xc)); [r5 release]; } else { stack[2052] = r8; } r5 = 0x3; goto loc_2aaf044; loc_2aaf044: r4 = stack[2053]; goto loc_2aaf046; loc_2aaf046: if (r10 != 0x0) { [stack[2052] releasePendingLock]; } r6 = stack[2054]; goto loc_2aaf060; loc_2aaf060: [r10 release]; [r11 release]; [r6 release]; [r4 release]; r0 = r5; return r0; loc_2aaee10: stack[2050] = r11; if (r10 != 0x0) { [r8 pendingLoginRequest:r10]; } r6 = [[LogAdapter getInstance] retain]; stack[2052] = r8; r8 = [[r10 getApiName] retain]; r11 = [[r10 getApiVersion] retain]; r5 = [[NSString stringWithFormat:@"[LoginAdapter] apiName: %@, apiVersion: %@ pull login module", r8, r11] retain]; [r6 warn:r5]; [r5 release]; [r11 release]; [r8 release]; [r6 release]; r5 = [stack[2052] retain]; stack[2068] = [stack[2054] retain]; r11 = stack[2050]; stack[2060] = [r5 retain]; r4 = stack[2053]; stack[2061] = [r11 retain]; [stack[2052]->_login_service loginWithLoginOption:stack[2051] extraInfo:r4 completionHandler:sp + 0x38 cancelationHandler:sp + 0x1c, stack[2050], stack[2051], stack[2052], stack[2053], stack[2054], __NSConcreteStackBlock, 0xc2000000, 0x0]; [stack[2061] release]; [stack[2060] release]; [stack[2068] release]; [r5 release]; r5 = 0x2; goto loc_2aaf046; loc_2aaefa8: if (r10 != 0x0) { r6 = stack[2054]; if ([r8->_loginPendingRequests count] <= 0xff) { stack[2052] = r8; [r8 pendingLoginRequest:r10]; r5 = 0x1; } else { stack[2052] = r8; r5 = 0x0; } } else { stack[2052] = r8; r5 = 0x0; r6 = stack[2054]; } if (r6 != 0x0) { r4 = [[NSDictionary dictionary] retain]; stack[2054] = r6; (*(r6 + 0xc))(r6, 0x0, r4, *(r6 + 0xc), stack[2048]); [r4 release]; } else { stack[2054] = r6; } goto loc_2aaf044; loc_2aaee0a: r5 = 0x0; r4 = stack[2053]; goto loc_2aaf060; }
与 IDA 相比, Hopper 反编译后的伪代码的逻辑与 IDA 反编译得到的伪代码 逻辑类似 ,但多了 r0~r8 等寄存器,阅读性相较而言差一些,但是,仍然可以根据伪代码还原出源代码。
其实我们可以用这个伪代码来检查我们之前还原的源代码,保证还原代码的正确性。
以上,便是 Hopper 的简单使用。 Hopper 除了可以查看汇编代码以外,还可以直接对 Mach-O 文件进行修改,然后重新生成二进制文件(Demo 版没有这个功能)。
感兴趣的同学可以阅读这篇文章学习, 《如何让 Mac 版微信客户端防撤回》 http://t.cn/RxzeMIx
本文主要学习了一下内容:
关于 iOS 安全领域还有很多技能要学习,以后还会继续学习研究。比如,TheOS、 tweak、加密解密、越狱应用开发等,但是不着急慢慢学~
Where there’s a will, there’s a way!
Never forget your dream!
Fighting!
这篇文章,主要讲了 IDA 和 Hopper 的基本使用,反汇编工具可以方便我们分析应用的二进制文件,但工具的使用是其次,最关键的是思想。任何方法假以时日都是可以被人学会的,记得念茜大神在微博上说过一句话, 「密码只是道锁,而安全是个系统」 (大意是这样)。
之前爆出的支付宝的漏洞,也充分验证了这一点。用户朋友可以通过忘记密码,进入手机不在身边入口。之后,选择联系人、收货地址、购买的商品等信息,就能绕过密码登录,修改密码,从而登录账户拿到用户权限。密码只是一道锁,系统的整体安全才是核心关键。或者说,任何安全攻防要解决的问题都是,提权拿到 root 权限,从而进行各种操作。而现在学到的方法,也仅是略窥一斑。所以,要更加全面的学习,不光是 iOS 攻防技术,操作系统内核原理、Android 攻防、 Web 前端攻防相关技术也应有所涉猎。
另外,互联网发展越来越发达,信息资源也随之变得廉价。技术不是最难的,一项技术,你会,别人也可以学会。因而,会一门技术、一个编程语言,都不能成为一个人的核心竞争力。真正的竞争力是人的思想,是解决问题的能力。所以,我们不应执念于技术或工具。(讲真,看到之前某厂争论应该使用 Vue 还是 React 技术栈的时候,真心觉得是本末倒置。)
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