安卓代码跟踪方式学习笔记
来源:互联网 发布:java spring 工厂模式 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 16:38
分享一下学习过程中的心得,主要献给和我一样起步晚又对安卓产生浓烈兴趣的童鞋们!
一、代码跟踪的介绍&使用工具
代码跟踪常用于调试程序中,跟踪并了解程序的执行轨迹和执行逻辑。这样来说,对Java这样的高级语言来说,我们容易理解也容易调试。但是像一些低级语言,例如ASM、Smali来说难度就很大了,因为反汇编这样的语言,我们需要一次性记住很多乱七八糟的关键词才能成功,因而代码跟踪的技术就诞生了,并且在一些大程序中的运用更为广泛,同时也是现在逆向一些大而复杂的Android-app极为重要的一种手段。
相信很多人都玩过PC端,对OD的动态调试也应该特别熟悉。OD很强大,其中的F2(断点),F8(单步走)使得调试程序事半功倍,我相信用过得没有说不好的吧。而Android-app与PC software的性质是不同的。在Android-app里是把Apk文件Dump成字节码,分析,修改,再重新编译。有一个很大的不同点就是Android-app但是正是由于开源,使得Dump出来的字节码是“死”的,这是Java的一个特性。幸运的是,Apktool很好的解决了这个问题,它的出现使得Android-app的调试得到了转机,受益的是大家。
既然不能进行完全的调试,想到的办法是用系统的log函数来呈现程序运行到关键时候的关键信息来达到相应的效果。比如说,你想知道程序运行到某个时候某个变量里装的是什么,就可以用log的方式显示。
获取Android程序的log信息一共有几种方式。最好的选择当时是用DDMS,因为它和Android SDK是一伙的!它可以显示很多系统的log信息以及一些其他的乱七八糟的信息。同时,可以设置过滤器来进行标签过滤、log等级(error,warning,info,debug,verbose)过滤、进程过滤,也能结束进程。相当强大。如图:
二、跟踪方法
1.Logging大法
因为Apps没有控制台所以它们只能通过Android 的API中的log函数来进行输出。
关于android/util/Log的介绍如下:
Log extends Object
一共有5个方法:Log.v() Log.d() Log.i()Log.w() and Log.e(),它们分别对应:
int
ASSERT
Priority constant for the println method.
int
DEBUG
Priority constant for the println method; use Log.d.
int
ERROR
Priority constant for the println method; use Log.e.
int
INFO
Priority constant for the println method; use Log.i.
int
VERBOSE
Priority constant for the println method; use Log.v.
int
WARN
Priority constant for the println method; use Log.w
Log.d一般来说是用的最多的。(本来log.v是最多的,但是log.v并不参加编译)
写一个测试类来分析Java代码如下:
public class Log {public Log() {}public static void Log(String msg){Log(msg, "Log");}public static void Log(Object XX){Log("Log", XX.toString());}public static void Log(Object XX, String tag){Log(tag, XX.toString());}public static void Log(String tag, String msg){Log.d(tag, msg);}public static void ToastLog(Context contx, String msg, int duration){Toast.makeText(contx, msg, duration).show();}}
反汇编成Smali代码如下:
# direct methods.method public constructor <init>()V .registers 1 .prologue .line 8 invoke-direct {p0}, Ljava/lang/Object;-><init>()V return-void.end method.method public static Log(Ljava/lang/Object;)V .registers 3 .parameter "XX" .prologue .line 17 const-string v0, "Log" invoke-virtual {p0}, Ljava/lang/Object;->toString()Ljava/lang/String; move-result-object v1 invoke-static {v0, v1}, Lcom/Ericky/Log;->Log(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V .line 18 return-void.end method.method public static Log(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/String;)V .registers 3 .parameter "XX" .parameter "tag" .prologue .line 22 invoke-virtual {p0}, Ljava/lang/Object;->toString()Ljava/lang/String; move-result-object v0 invoke-static {p1, v0}, Lcom/Ericky/Log;->Log(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V .line 23 return-void.end method.method public static Log(Ljava/lang/String;)V .registers 2 .parameter "msg" .prologue .line 12 const-string v0, "Log" invoke-static {v0, p0}, Lcom/Ericky/Log;->Log(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V .line 13 return-void.end method.method public static Log(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V .registers 2 .parameter "tag" .parameter "msg" .prologue .line 28 invoke-static {p0, p1}, Landroid/util/Log;->d(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I .line 29 return-void.end method.method public static ToastLog(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;)V .registers 3 .parameter "contx" .parameter "msg" .prologue .line 33 const/4 v0, 0x5 invoke-static {p0, p1, v0}, Lcom/Ericky/Log;->ToastLog(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;I)V .line 34 return-void.end method.method public static ToastLog(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;I)V .registers 4 .parameter "contx" .parameter "msg" .parameter "duration" .prologue .line 40 invoke-virtual {p0}, Landroid/content/Context;->getApplicationContext()Landroid/content/Context; .line 41 invoke-static {p0, p1, p2}, Landroid/widget/Toast;->makeText(Landroid/content/Context;Ljava/lang/CharSequence;I)Landroid/widget/Toast; move-result-object v0 invoke-virtual {v0}, Landroid/widget/Toast;->show()V .line 42 return-void.end method
取出第一个方法:
.method public static Log(Ljava/lang/Object;)V .registers 3.parameter "XX" .prologue .line 17 const-string v0, "Log" invoke-virtual {p0}, Ljava/lang/Object;->toString()Ljava/lang/String; move-result-object v1 invoke-static {v0, v1}, Lcom/Ericky/Log;->Log(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V .line 18 return-void.end method
在这个方法里的第一个参数就是标签,在DDMS中是可以过滤的。因此,可以利用这个特点插入我们要加的信息,从而轻松的定位到关键的地方。在实际操作的过程中,可以打开androidAPI的文档,对着看。通常的做法是用Log.d,还要用到toString()这个API,同时需要2个变量,一个变量存放你的标签以及另一个存放你的对象。值得注意的是,即使你根本不用这个2个变量,也需要将.locals和.registers的数量增加。修改完了之后记得检查好代码,至少我们自己能读懂它。
还有一点需要我们注意,当你改完之后最好在根目录下运行,否则记得还要改class的路径。不然的话有可能出现ClassDefNotFound错误,程序强制退出。下面是修改的代码:
const-string v0, "Ericky tag"const-string v1, "important log message"invoke-static {v0, v1}, Lcom/Ericky/Log;->Log(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
这是一个简单的例子,但是有的时候我们是需要显示更多的字符串,那我们应该怎么办呢?需要用到一个StringBuilder类。StringBuilder类的用法在我之前的一篇文章中已经有用到了,很容易理解。http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=194955
还有一个方法就是大家搜集一些没有加密的app的smali源码,这就是我们自己的图书馆啊!谁用谁知道!
1.栈跟踪法
有时候破解的时候,我们会找一些关键的注册字符串,例如“Register、failed、limit、pro”等等,但是很多程序其实在刚启动的时候就检测完了用户的合法性,所以可能造成定位不准确。一些混淆过的程序一般都是这样的。这时候我们就可以用栈跟踪法了,可以查看堆栈,能看到它所调用的方法,查看堆栈代码:
invoke-static {},Ljava/lang/Thread;->dumpStack()V
它的标签为:System.err 实际效果:
java.lang.Throwable: stack dump at java.lang.Thread.dumpStack(Thread.java:612) at com.lohan.testbed.SomeClass.superFun(SomeClass.java:113) at com.lohan.testbed.Main.onCreate(Main.java:48) at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1047) at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2627) at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:2679) at android.app.ActivityThread.access$2300(ActivityThread.java:125) at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:2033) at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:99) at android.os.Looper.loop(Looper.java:123) at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:4627) at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method) at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:521) at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:868) at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:626) at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)
从第三行可以知道dumpStack实际上是在SomeClass类中的superFun()函数里。然后superFun()函数又是在onCreate()函数里。以此类推。不过值得一提的是,如果app被混淆了,并且debugging 信息被删除了或者是被重命名了,会出现“Unknownsource”,但是还是可以判断的。
1.线程和处理器
很多时候app用了大量线程之间的通信导致了栈跟踪法变得不是那么有效了,这个时候如果你还是打印出堆栈的信息的话,只会追溯到最后的那个线程的消息处理器,而原始的那个线程就被隐藏了。当然可以通过手工来追溯,方法是根据代码中的一些函数类似于sendMessage()等等。这里有个更简单的方式:
// 在handleMessage() 中的smali代码invoke-static {v0}, Lsample/thread/messaging/ThreadMessaging;->access$0(Lsample/thread/messaging/ThreadMessaging;)Landroid/os/Handler;move-result-object v2invoke-virtual {v2}, Landroid/os/Handler;->obtainMessage()Landroid/os/Message;move-result-object v1//假设v2是你的处理器invoke-virtual {v2}, Landroid/os/Handler;->getLooper()Landroid/os/Looper;move-result-object v2invoke-virtual {v2}, Landroid/os/Looper;->getThread()Ljava/lang/Thread;move-result-object v2invoke-virtual {v2}, Ljava/lang/Thread;->getName()Ljava/lang/String;move-result-object v2
但是2个线程如果同时在运行,这个方法就不好使了,原因就留给大家去思考了。
1.“遗留下的宝藏”
这个方法虽然说跟运气脱不了干系,但在实际的运用中还是比较广泛的。因为程序员是人,是人就会有疏忽。在编写程序的时候,程序员会用很多的log来调试他自己写的程序是否正确,因此就给逆向人员留下了一笔宝贵的财富。当然,很有可能有一个Boolean类型调试变量来控制是否输出log信息,类似下面:
public class MyClass { private Context myContext; private boolean DebugMode; public MyClass(Context c) { myContext = c; DebugMode = false; } public void someMethod() { SharedPreferences settings = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(myContext);if ( DebugMode )Log.d("someMethod", "running someMethod now!"); SharedPreferences.Editor editor = settings.edit(); try { editor.putString("mobileID", getMobileID()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } editor.commit(); }}
那我们只需要找到DebugMode的位置,把它置成“1”即可。
5.SmaliDebugging(APKtools)
如果log信息都被程序员删除了,那怎么办?此时此刻,我们不得不拿出神器Apktools来调试一段一段的smali语句了,根据官方介绍,还可以单步走。是不是很诱人呢?具体可以看:http://code.google.com/p/android-apktool/wiki/SmaliDebugging
6.JDB神器
这是一个很强大的工具,应该是类似GNU或者GDB调试器。打开DDMS获取端口,然后连接调试器。
在Linux下的命令:
jdb -attach localhost:8616
在Windows下的命令:
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=localhost,port=8616
出现这样的文字说明成功了:
next toyour App and the console should display something like this:
Setuncaught java.lang.Throwable
Setdeferred uncaught java.lang.Throwable
Initializingjdb ...
三、总结
当然还有更多更好的方法,希望大牛们继续补充。学习Android已经1个多星期了,菜鸟一枚。很多地方难免有疏漏之处或者错误,欢迎各位童鞋指正,也欢迎多多交流,共同学习进步。
ByEricky
2014.12.4
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