分享一个新开源的 Android so hook 框架。

[waruqi]

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              `888                            `888        
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xhook

xhook 是一个针对 Android 平台 ELF (可执行文件和动态库) 的 PLT (Procedure Linkage Table) hook 库。

xhook 一直在稳定性和兼容性方面做持续的优化。

Github 地址

特性

• 支持 Android 4.0 以上版本 (API level 14 以上)。
• 支持 armeabi, armeabi-v7a 和 arm64-v8a。
• 支持通过 ELF HASH 和 GNU HASH 查找符号。
• 支持通过 ELF reloc 和 ANDROID reloc 查找重定位信息。
• 不需要 ROOT 权限。
• 不依赖于其他第三方动态库。
• 纯 C 的代码。比较小的库体积。

编译

你需要 google NDK 来编译 xhook。
https://developer.android.com/ndk/downloads/index.html

最新版本的 xhook 在开发和调试中使用的 NDK 版本是 r16b。

• 编译动态库 (libxhook.so 和其他的用于测试的动态库)

./build_libs.sh

• 把动态库安装到 Demo 工程的 libs 目录中

./install_libs.sh

• 清除动态库

./clean_libs.sh

Demo

cd ./xhookwrapper/
./gradlew assembleDebug
adb install ./app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk

API

外部 API 头文件: libxhook/jni/xhook.h

• 注册 hook 信息

int xhook_register(const char  *pathname_regex_str,  
                   const char  *symbol,  
                   void        *new_func,  
                   void       **old_func);

在当前进程的内存空间中，在每一个符合正则表达式 pathname_regex_str 的已加载 ELF 中，每一个调用 symbol 的 PLT 入口点的地址值都将给替换成 new_func。之前的 PLT 入口点的地址值将被保存在 old_func 中。

new_func 必须具有和原函数同样的函数声明。

成功返回 0，失败返回 非 0。

pathname_regex_str 只支持 POSIX BRE 定义的正则表达式语法。

• 执行 hook

int xhook_refresh(int async);

根据前面注册的 hook 信息，执行真正的 hook 操作。

给 async 参数传 1 表示执行异步的 hook 操作，传 0 表示执行同步的 hook 操作。

成功返回 0，失败返回 非 0。

xhook 在内部维护了一个全局的缓存，用于保存最后一次从 /proc/self/maps 读取到的 ELF 加载信息。每次一调用 xhook_refresh 函数，这个缓存都将被更新。xhook 使用这个缓存来判断哪些 ELF 是这次新被加载到内存中的。我们每次只需要针对这些新加载的 ELF 做 hook 就可以了。

• 清除缓存

void xhook_clear();

清除 xhook 的缓存，重置所有的全局标示。

如果你确定你需要的所有 PLT 入口点都已经被替换了，你可以调用这个函数来释放和节省一些内存空间。

• 启用 /禁用 调试信息

void xhook_enable_debug(int flag);

给 flag 参数传 1 表示启用调试信息，传 0 表示禁用调试信息。 (默认为：禁用)

调试信息将被输出到 logcat，对应的 TAG 为：xhook。

• 启用 /禁用 SFP (段错误保护)

void xhook_enable_sigsegv_protection(int flag);

给 flag 参数传 1 表示启用 SFP，传 0 表示禁用 SFP。 (默认为：启用)

xhook 并不是一个常规的业务层的动态库。在 xhook 中，我们不得不直接计算一些内存指针的值。在一些极端的情况和环境下，读或者写这些指针指向的内存会发生段错误。根据我们的测试，xhook 的行为将导致 APP 崩溃率增加 “一千万分之一” (0.0000001)。（具体崩溃率可能会增加多少，也和你想要 hook 的库和符号有关）。最终，我们不得不使用某些方法来防止这些无害的崩溃。我们叫它 SFP (段错误保护)，它是由这些调用和值组成的：sigaction()， SIGSEGV， siglongjmp() 和 sigsetjmp()。

在 release 版本的 APP 中，你应该始终启用 SFP，这能防止你的 APP 因为 xhook 而崩溃。在 debug 版本的 APP 中，你应该始终禁用 SFP，这样你就不会丢失那些一般性的编码失误导致的段错误，这些段错误是应该被修复的。

应用举例

//监测内存泄露
xhook_register(".*\\.so$", "malloc",  my_malloc,  NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "calloc",  my_calloc,  NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "realloc", my_realloc, NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "free",    my_free,    NULL);

//监控 sockets 生命周期
xhook_register(".*\\.so$", "getaddrinfo", my_getaddrinfo, NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "socket",      my_socket,      NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "setsockopt"   my_setsockopt,  NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "bind",        my_bind,        NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "listen",      my_listen,      NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "connect",     my_connect,     NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "shutdown",    my_shutdown,    NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "close",       my_close,       NULL);

//过滤出和保存部分安卓 log 到本地文件
xhook_register(".*\\.so$", "__android_log_write",  my_log_write,  NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "__android_log_print",  my_log_print,  NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "__android_log_vprint", my_log_vprint, NULL);
xhook_register(".*\\.so$", "__android_log_assert", my_log_assert, NULL);

//追踪某些调用
xhook_register("^/system/.*$", "mmap",   my_mmap,   NULL);
xhook_register("^/vendor/.*$", "munmap", my_munmap, NULL);

//防御某些注入攻击
xhook_register(".*com\\.hacker.*\\.so$", "malloc",  my_malloc_always_return_NULL, NULL);
xhook_register(".*/libhacker\\.so$",     "connect", my_connect_with_recorder,     NULL);

//修复某些系统 bug
xhook_register(".*some_vendor.*/libvictim\\.so$", "bad_func", my_nice_func, NULL);

//现在执行 hook!
xhook_refresh(1);

[hsuan]

这是干啥用的，没懂

[waruqi]

@hsuan hook android so 里面的 function 用的。

[zhujian198]

大厂出品的开源库。👍

[lvsemi1]

问下，那种静态链接到执行文件里的 function 能注入进去麽

[lvsemi1]

最近刚好有个需求要 hook sprintf

[caikelun]

@lvsemi1 这个库不能做 inline hook （你自己的库里实现的两个函数 a 和 b，a 调用 b，不能 hook 对 b 的调用），但是可以做 PLT/GOT hook （你的库中 a 函数调用 malloc、snprintf 等等，可以把这些调用 hook 成你指定的另一个函数）

[caikelun]

github 地址： https://github.com/iqiyi/xHook

[socradi]

大厂牛逼

[zhangfccn]

so 包内的也能 hook -_-|| ，有介绍原理的技术文档吗

[waruqi]

@zhangfccn 正在编写中。。

[caikelun]

@zhangfccn 原理文章在这里： https://github.com/iqiyi/xHook/blob/master/docs/overview/android_plt_hook_overview.zh-CN.md

[code7]

这个能 hook libart.so 里面的 defineClass 吗？ 我这边没测试成功