iOS安全防护之ptrace反调试机制与汇编调用系统方法实践指南

bcbnb
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iOS安全防护之ptrace反调试和汇编调用系统方法

一 lldb调试原理：debugserver

  1. xcode的lldb之所以能调试app，是因为手机运行app，lldb会把调试指令发给手机的debugServer; debugServer是由Xcode第一次运行程序给安装到手机上。

    Xcode上查看debugserver：

    按住command键点击Xcode，找到xcode.app显示包内容 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/DeviceSupport/11.3 找到DeveloperDiskImage.dmg 里的usr -> bin -> debugserver

    手机的根目录下的 Developer -> usr -> bin 里能找到debugserver，越狱手机可以查看

  2. 越狱环境下，lldb连接手机的debugserver,然后就可以通过debugserver调试某个app

  3. debugserver如何调试app？

    debugserver通过ptrace函数调试app

    ptrace是系统函数，此函数提供一个进程去监听和控制另一个进程，并且可以检测被控制进程的内存和寄存器里面的数据。ptrace可以用来实现断点调试和系统调用跟踪。

二 利用ptrace防护debugserver

  1. 把ptrace.h导入工程

    ptrace头文件不能直接导入app工程，可以新建命令行工程，然后 #import <sys/ptrace.h> 进入到ptrace.h，把内容全部复制到自己工程中新建的header文件MyPtrace.h中，那么自己的工程想调用ptrace就可以导入MyPtrace.h直接进行调用

  2. ptrace防护

    ptrace(<#int _request#>, <#pid_t _pid#>, <#caddr_t _addr#>, <#int _data#>)有四个参数

    参数1:要做的事情

    参数2:要控制的进程ID

    参数3:地址

    参数4:数据

    参数3和参数4都由 参数1决定 参数1要传递的地址和数据

    参数1的列表：


#define    PT_TRACE_ME    0
#define    PT_READ_I    1
#define    PT_READ_D    2
#define    PT_READ_U    3
#define    PT_WRITE_I    4
#define    PT_WRITE_D    5
#define    PT_WRITE_U    6
#define    PT_CONTINUE    7
#define    PT_KILL        8
#define    PT_STEP        9
#define    PT_ATTACH    ePtAttachDeprecated
#define    PT_DETACH    11
#define    PT_SIGEXC    12
#define PT_THUPDATE    13
#define PT_ATTACHEXC    14
#define    PT_FORCEQUOTA    30
#define    PT_DENY_ATTACH    31
#define    PT_FIRSTMACH    32

要做到反调试，只需参数1为PT_DENY_ATTACH， 参数2为自己


#import "MyPtrace.h"
//app反调试防护
   ptrace(PT_DENY_ATTACH, 0, 0, 0);

这样你的app就不可以用Xcode调试了

除了反调试，iOS应用的安全防护还可以通过代码混淆来进一步加强。例如，使用IpaGuard这样的专业工具，可以对IPA文件进行代码和资源混淆，无需源码即可操作，有效增加反编译难度，并提供调试信息清理等功能，全面提升应用安全性。

三 反ptrace ，让别人的ptrace失效

就是如果别人的的app进行了ptrace防护，那么你怎么让他的ptrace不起作用，进行调试他的app呢？

由于ptrace是系统函数，那么我们可以 用fishhook来hook住ptrace函数，然后让他的app调用我们自己的ptrace函数

  1. 注入动态库meryinDylib
  2. 在meryinDylib中hook住ptrace函数

#import "fishhook.h"
#import "MyPtrace.h"
@implementation meryinDylib
int    (*ptrace_p)(int _request, pid_t _pid, caddr_t _addr, int _data);
int    myPtrace(int _request, pid_t _pid, caddr_t _addr, int _data){
if (_request != PT_DENY_ATTACH) {
return ptrace_p(_request,_pid,_addr,_data);
    }
return 0;
}
+ (void)load
{
    struct rebinding ptraceBind;
//函数的名称
    ptraceBind.name = "ptrace";
//新的函数地址
    ptraceBind.replacement = myPtrace;
//保存原始函数地址的变量的指针
    ptraceBind.replaced = (void *)&ptrace_p;
//定义数组
    struct rebinding rebs[] = {ptraceBind};
/*
     arg1 : 存放rebinding结构体的数组
     arg2 : 数组的长度
    rebind_symbols(rebs, 1);
}

四 针对三，要想别人hook自己的app的ptrace失效

思路：别人hook ptrace的时候，自己的ptrace已经调用

想要自己函数调用在最之前：自己写一个framework库

在库中写入 ptrace(PT_DENY_ATTACH, 0, 0, 0);

  • 库加载顺序：

自己写的库>别人注入的库

自己的库加载顺序：按照 Link Binary Libraries的顺序加载

五 针对四 进行反反调试

就算他的ptrace自己fishhook不到，可以通过修改macho的二进制让他的ptrace失效，然后进行调试.

  1. 用MonkeyDev打开，下符号断点trace，然后lldb调试 bt，找到ptrace的库antiDebug以及其地址0x0000000102165d98，再 image list 找到antiDebug的地址0x0000000102160000，那么真实地址为0x5d98;
  2. 然后显示包内容，在Frameworks中，找到antiDebug库的macho，用hopper打开，找到0x5d98

  1. 更改二进制

    可以直接在bl __NSlog之后直接函数结束，去除bl __ptrace，不调用ptrace函数

    复制ptrace下一条指令0000000000005d94 bl imp___stubs__ptrace，点击bl __NSlog的下一行然后Alt+a,写入代码 bl 0x 0000000000005d94

  2. 导出新的macho

    File --> Produce New Executable

    然后再运行就可以了

六 针对五 我不想暴露自己的ptrace等系统方法，不想被符号断点断住，可以采用汇编进行调用ptrace


//安全防护-反调试
    asm(
"mov x0,#31\n"
"mov x1,#0\n"
"mov x2,#0\n"
"mov x3,#0\n"
"mov w16,#26\n" //26是ptrace
"svc #0x80" //0x80触发中断去找w16执行
    );
  • 去哪里找26就是ptrace?

在 #import <sys/syscall.h> 中有500多个系统函数，都有其编号

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