安卓逆向(一)–Smali基础

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安卓逆向(一)–Smali基础

转载自吾爱破解安卓逆向入门教程

APK的组成

| 文件夹 | 作用 | | :—————— | :———————————————————– | | asset文件夹 | 资源目录1:asset和res都是资源目录但有所区别,见下面说明 | | lib文件夹 | so库存放位置,一般由NDK编译得到,常见于使用游戏引擎或JNI native调用的工程中 | | META-INF文件夹 | 存放工程一些属性文件,例如Manifest.MF | | res文件夹 | 资源目录2:asset和res都是资源目录但有所区别,见下面说明 | | AndroidManifest.xml | Android工程的基础配置属性文件 | | classes.dex | Java代码编译得到的DalvikVM能直接执行的文件,下面有介绍 | | resources.arsc | 对res目录下的资源的一个索引文件,保存了原工程中strings.xml等文件内容 | | 其他文件夹 | etc. |

asset资源目录和res资源目录的不同之处:

res目录下的资源文件在编译时会自动生成索引文件(R.java),在Java代码中用R.xxx.yyy来引用; 而asset目录下的资源文件不需要生成索引,在Java代码中需要用AssetManager来访问; 一般来说,除了音频和视频资源(需要放在raw或asset下),使用Java开发的Android工程使用到的资源文件都会放在res下;使用C++游戏引擎(或使用Lua Unity3D等)的资源文件均需要放在asset下。

其中在Davlik字节码中,寄存器都是32位的,能够支持任何类型,64位类型(Long/Double)用2个寄存器表示;Dalvik字节码有两种类型:原始类型;引用类型(包括对象和数组)

原始类型:

​ B—byte ​ C—char ​ D—double ​ F—float ​ I—int ​ J—long ​ S—short ​ V—void ​ Z—boolean ​ [XXX—array ​ Lxxx/yyy—object 数组的表示方式是:在基本类型前加上前中括号“[”,例如int数组和float数组分别表示为:[I、[F;对象的表示则以L作为开头,格式是LpackageName/objectName;(注意必须有个分号跟在最后),例如String对象在smali中为:Ljava/lang/String;,其中java/lang对应java.lang包,String就是定义在该包中的一个对象。或许有人问,既然类是用LpackageName/objectName;来表示,那类里面的内部类又如何在smali中引用呢?答案是:LpackageName/objectName$subObjectName;。也就是在内部类前加“$”符号,关于“$”符号更多的规则将在后面谈到。

方法:

方法的定义一般为:Func-Name (Para-Type1Para-Type2Para-Type3...)Return-Type 注意参数与参数之间没有任何分隔符,同样举几个例子就容易明白了

  1. hello ()V。 没错,这就是void hello()
  2. hello (III)Z。 这个则是boolean hello(int, int, int)
  3. hello (Z[I[ILjava/lang/String;J)Ljava/lang/String; 看出来这是String hello (boolean, int[], int[], String, long) 了吗? ### Smali基本语法: .field private isFlag:z  定义变量 .method  方法 .parameter  方法参数 .prologue  方法开始 .line 123  此方法位于第123行 invoke-super  调用父函数 const/high16 v0, 0x7fo3  把0x7fo3赋值给v0 invoke-direct  调用函数 return-void  函数返回void .end method  函数结束 new-instance  创建实例 iput-object  对象赋值 iget-object  调用对象 invoke-static  调用静态函数 ### 条件跳转分支: “if-eq vA, vB, :cond_*” 如果vA等于vB则跳转到:cond_** “if-ne vA, vB, :cond_*” 如果vA不等于vB则跳转到:cond_** “if-lt vA, vB, :cond_*” 如果vA小于vB则跳转到:cond_** “if-ge vA, vB, :cond_*” 如果vA大于等于vB则跳转到:cond_** “if-gt vA, vB, :cond_*” 如果vA大于vB则跳转到:cond_** “if-le vA, vB, :cond_*” 如果vA小于等于vB则跳转到:cond_** “if-eqz vA, :cond_*” 如果vA等于0则跳转到:cond_** “if-nez vA, :cond_*” 如果vA不等于0则跳转到:cond_** “if-ltz vA, :cond_*” 如果vA小于0则跳转到:cond_** “if-gez vA, :cond_*” 如果vA大于等于0则跳转到:cond_** “if-gtz vA, :cond_*” 如果vA大于0则跳转到:cond_** “if-lez vA, :cond_*” 如果vA小于等于0则跳转到:cond_**

### Smali中的包信息:

.class public Lcom/aaaaa;
.super Lcom/bbbbb;
.source "ccccc.java"

这是一个由ccccc.java编译得到的smali文件(第3行) 它是com.aaaaa这个package下的一个类(第1行) 继承自com.bbbbb这个类(第2行)

关于寄存器的知识补充:

在smali里的所有操作都必须经过寄存器来进行:本地寄存器用v开头数字结尾的符号来表示,如v0、v1、v2。 参数寄存器则使用p开头数字结尾的符号来表示,如p0、p1、p2、… 特别注意的是,p0不一定是函数中的第一个参数,在非static函数中,p0代指“this”,p1表示函数的第一个参数,p2代表函数中的第二个参数…而在static函数中p0才对应第一个参数(因为Java的static方法中没有this方法。 寄存器简单实例分析:

```const/4 v0, 0x1 iput-boolean v0, p0, Lcom/aaa;->IsRegistered:Z

我们来分析一下上面的两句smali代码,首先它使用了v0本地寄存器,并把值0x1存到v0中,然后第二句用iput-boolean这个指令把v0中的值存放到com.aaa.IsRegistered这个成员变量中。
即相当于:`this.IsRegistered = true;`(上面说过,在非static函数中p0代表的是“this”,在这里就是com.aaa实例)。
### smali中的成员变量
成员变量格式是:
`.field public/private [static] [final] varName:<类型>`
对于不同的成员变量也有不同的指令。
一般来说,获取的指令有:
`iget、sget、iget-boolean、sget-boolean、iget-object、sget-object`等。
操作的指令有:
`iput、sput、iput-boolean、sput-boolean、iput-object、sput-object`等。
没有“-object”后缀的表示操作的成员变量对象是基本数据类型,带“-object”表示操作的成员变量是对象类型,特别地,boolean类型则使用带“-boolean”的指令操作。
### Smali成员变量指令简析:
`sget-object v0, Lcom/aaa;->ID:Ljava/lang/String;`
`sget-object`就是用来获取变量值并保存到紧接着的参数的寄存器中,本例中,它获取ID这个String类型的成员变量并放到v0这个寄存器中。
注意:前面需要该变量所属的类的类型,后面需要加一个冒号和该成员变量的类型,中间是“->”表示所属关系。
`iget-object v0, p0, Lcom/aaa;->view:Lcom/aaa/view;`
可以看到`iget-object`指令比`sget-object`多了一个参数,就是该变量所在类的实例,在这里就是p0即“this”.
获取array的话我们用`aget`和`aget-object`,指令使用和上述一致
`put`指令的使用和`get`指令是统一的如下:

```smali
const/4 v3, 0x0
sput-object v3, Lcom/aaa;->timer:Lcom/aaa/timer;

相当于:this.timer = null; 注意,这里因为是赋值object 所以是null,若是boolean的话,大家想应该相当于什么呢?

.local v0, args:Landroid/os/Message;
const/4 v1, 0x12
iput v1, v0, Landroid/os/Message;->what:I

相当于:args.what = 18;argsMessage的实例)

Smali中函数的调用:

smali中的函数和成员变量一样也分为两种类型,分别为directvirtual之分。 那么direct methodvirtual method有什么区别呢? 简单来说,direct method就是private函数,其余的publicprotected函数都属于virtual method。所以在调用函数时,有invoke-directinvoke-virtual,另外还有invoke-staticinvoke-super以及invoke-interface等几种不同的指令。 当然其实还有invoke-XXX/range 指令的,这是参数多于4个的时候调用的指令,比较少见,了解下即可。

1.invoke-static:用于调用static函数的

例如: invoke-static {}, Lcom/aaa;->CheckSignature()Z 这里注意到invoke-static后面有一对大括号“{}”,其实是调用该方法的实例+参数列表,由于这个方法既不需参数也是static的,所以{}内为空,再看一个:

const-string v0, "NDKLIB" 
invoke-static {v0}, Ljava/lang/System;->loadLibrary(Ljava/lang/String;)V

这个是调用static void System.loadLibrary(String)来加载NDK编译的so库用的方法,同样也是这里v0就是参数”NDKLIB”了。

2.invoke-super:调用父类方法用的指令,一般用于调用onCreate、onDestroy等方法。

3.invoke-direct:调用private函数:

invoke-direct {p0}, Landroid/app/TabActivity;-><init>()V 这里init()就是定义在TabActivity中的一个private函数

4.invoke-virtual:用于调用protected或public函数,同样注意修改smali时不要错用invoke-direct或invoke-static:

sget-object v0, Lcom/dddd;->bbb:Lcom/ccc;
invoke-virtual {v0, v1}, Lcom/ccc;->Messages(Ljava/lang/Object;)V

这里相信大家都已经很清楚了: v0是bbb:Lcom/ccc v1是传递给Messages方法的Ljava/lang/Object参数。

5.invoke-xxxxx/range:当方法的参数多于5个时(含5个),不能直接使用以上的指令,而是在后面加上“/range”,range表示范围,使用方法也有所不同:

invoke-direct/range {v0 .. v5}, Lcmb/pb/ui/PBContainerActivity;->h(ILjava/lang/CharSequence;Ljava/lang/String;Landroid/content/Intent;I)Z

需要传递v0到v5一共6个参数,这时候大括号内的参数采用省略形式,且需要连续。 ###Smali中函数返回的结果的操作: 在Java代码中调用函数和返回函数结果可以用一条语句完成,而在Smali里则需要分开来完成,在使用上述指令后,如果调用的函数返回非void,那么还需要用到move-result(返回基本数据类型)和move-result-object(返回对象)指令:

const-string v0, "Eric"
invoke-static {v0}, Lcmb/pbi;->t(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
move-result-object v2

v2保存的就是调用t方法返回的String字符串。

Smali中函数实体分析–if函数分析:

.method private ifRegistered()Z
    .locals 2	//在这个函数中本地寄存器的个数
    .prologue
    const/4 v0, 0x1     // v0赋值为1
    .local v0, tempFlag:Z	
    if-eqz v0, :cond_0            // 判断v0是否等于0,等于0则跳到cond_0执行
    const/4 v1, 0x1            // 符合条件分支
    :goto_0	//标签
    return v1	//返回v1的值
    :cond_0	//标签
    const/4 v1, 0x0            // cond_0分支
    goto :goto_0	//跳到goto_0执行 即返回v1的值  这里可以改成return v1  也是一样的
.end method

Smali中函数实体分析–for函数分析:

const/4 v0, 0x0   //vo =0;
.local v0, i:I
:goto_0
if-lt v0, v3, :cond_0     //  v0小于v3 则跳到cond_0并执行分支 :cond_0
return-void
    :cond_0                // 标签
iget-object v1, p0, Lcom/aaa/MainActivity;->listStrings:Ljava/util/List;        // 引用对象
const-string v2, "Eric"
invoke-interface {v1, v2}, Ljava/util/List;->add(Ljava/lang/Object;)Z    // List是接口, 执行接口方法add
add-int/lit8 v0, v0, 0x1    // 将第二个v0寄存器中的值,加上0x1的值放入第一个寄存器中, 实现自增长
goto :goto_0                // 回去:goto_0标签

Smali课后习题,翻译成Java代码。

    .locals 4
    const/4 v2, 0x1
    const/16 v1, 0x10
    .local v1, "length":I
    if-nez v1, :cond_1
    :cond_0
    :goto_0
    return v2
    :cond_1
    const/4 v0, 0x0
    .local v0, "i":I
    :goto_1
    if-lt v0, v1, :cond_2
    const/16 v3, 0x28
    if-le v1, v3, :cond_0
    const/4 v2, 0x0
    goto :goto_0
    :cond_2
    xor-int/lit8 v1, v1, 0x3b
    add-int/lit8 v0, v0, 0x1
    goto :goto_1

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