0x00 前言
隨着智能手機的普及，移動APP已經貫穿到人們生活的各個領域。越來越多的人甚至已經對這些APP應用產生了依賴，包括手機QQ、遊戲、導航地圖、微博、微信、手機支付等等，尤其2015年春節期間各大廠商推出的搶紅包活動，一時讓移動支付應用變得異常火熱。
然後移動安全問題接憧而至，主要分爲移動斷網絡安全和客戶端應用安全。目前移動APP軟件保護方面還處於初級階段，許多廠商對APP安全認識不夠深入，產品未經過加密處理，使得逆向分析者能夠通過逆向分析、動態調試等技術來破解APP，這樣APP原本需要賬號密碼的功能可以被破解者順利繞過，使得廠商利益嚴重受損。
對未加殼的APP進行動態調試，通常可以非常順利且快速地繞過一些登陸限制或功能限制。本文將以安卓APP爲例，來詳細介紹一下移動APP動態調試技術。
0x01 調試環境搭建
1.1 安裝JDK
JAVA環境的搭建請自行查找資料，這裏不做詳述。
1.2 安裝Android SDK
下載地址：http://developer.android.com/sdk/index.html。
下載完安裝包後解壓到任意一目錄，然後點擊運行SDK Manager.exe，然後選擇你需要的版本進行安裝，如圖：
1.3 安裝Eclipse集成開發環境
下載地址：http://www.eclipse.org/downloads。選擇Eclipse for Mobile Developers，解壓到任意目錄即可。
1.4 創建Android Virtual Device
動態調試可以用真實的手機來做調試環境，也可以用虛擬機來做調試環境，本文采用虛擬機環境。因此創建虛擬機步驟如下：
1打開Eclipse –>windows->Android Virtual Device
2點擊Create，然後選擇各個參數如圖：
這裏Target 就是前面步驟中安裝的SDK 選擇任意你覺得喜歡的版本就可以。點擊OK 就創建完畢。
1.5 安裝 APK改之理
這個是一個很好用的輔助調試的軟件，請自行搜索下載。
1.6 安裝 IDA6.6
IDA6.6開始支持安卓APP指令的調試，現該版本已經提供免費下載安裝，請自行搜搜。
0x02 Dalvik指令動態調試
2.1 準備工作
安卓APP應用程序後綴爲apk，實際上是一個壓縮包，我們把它改後綴爲rar打開如圖：
其中classes.dex是應用的主要執行程序，包含着所有Dalvik指令。我們用APK改之理打開apk，軟件會自動對其進行反編譯。反編譯後會有很多smail文件，這些文件保存的就是APP的Dalvik指令。
在APK改之理裏雙擊打開AndroidManifest.xml，爲了讓APP可調試，需要在application 標籤裏添加一句android:debuggable="true" 如圖：
然後點擊保存按鈕，然後編譯生成新的apk文件。接着打開Eclipse –>windows->Android Virtual Device，選擇剛纔創建的虛擬機，然後點擊start，虛擬機便開始運行。偶爾如果Eclipse啓動失敗，報錯，可以同目錄下修改配置文件：
把配置參數原本爲512的改爲256 原本爲1024的改爲512，然後再嘗試啓動。
在SDK安裝目錄有個命令行下的調試工具adb shell，本機所在目錄爲E:\adt-bundle-windows-x86-20140702\sdk\platform-tools，把adb.exe註冊到系統環境變量中，打開dos命令行窗口執行adb shell 就可以進入APP命令行調試環境，或者切換到adb所在目錄來執行adb shell。
這裏先不進入adb shell，在DOS命令行下執行命令：adb install d:\1.apk 來安裝我們剛纔重新編譯好的APK文件。安裝完畢會有成功提示。
2.2 利用IDA動態調試
將APP包裏的classes.dex解壓到任意一目錄，然後拖進IDA。等待IDA加載分析完畢，點擊Debugger->Debugger Options如圖
按圖所示勾選在進程入口掛起，然後點擊Set specific options 填入APP包名稱和入口activity 如圖：
其中包的名稱和入口activity 都可以通過APK改之理裏的AndroidManifest.xml 文件獲取：
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1
2
3
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<manifest
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.example.simpleencryption"> <application
android:allowBackup="true"
android:debuggable="true"
android:icon="@drawable/creakme_bg2"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/AppTheme"> <activity
android:label="@string/app_name"
android:name=".MainActivity"> |
然後在IDA點擊Debugger->Process Options
其他默認不變，端口這裏改爲8700。這裏默認端口是23946，我在這裏困擾了很久，就是因爲這個端口沒有改爲8700所致。然後我們看看這個8700端口是怎麼來的。在Android SDK裏提供了一款工具DDMS，用來監視APP的運行狀態和結果。在SDK的TOOLS目錄有個DDMS.BAT的腳步，運行後就會啓動DDMS。由於我的本機安裝了SDK的ADT插件，DDMS集成到了Eclips中，打開Eclips->Open perspective->ddms就啓動了DDMS。
如圖所示：
在DDMS選中某個進程後面就會註釋出它的調試端口,本機這裏是8700。
到此所有的工作就準備就緒，然後就可以下斷點來調試該APP了。我們在APK改之理中在com目錄下查看smali文件 發現MainActivity.smali裏有一個感興趣的函數getPwdFromPic()，那麼我們就對它下斷以跟蹤APP的運行。
在IDA裏搜索字符串getPwdFromPic，發現onClick有調用該函數
我們在onClick 函數開始位置按F2下斷如圖：
然後點擊上圖中綠色三角形按鈕啓動調試如圖：
調試過程中有一個問題出現了很多次，浪費了我大量的時間，就在寫文章的時候，操作時還是遇到了這樣的問題。就是點擊啓動後IDA提示can’t bind socket，琢磨了很久終於找到原因了，當打開過一次DDMS後 每次啓動Eclips都會啓動DDMS 而8700端口正是被這個DDMS給佔用了，然後每次都會啓動失敗，解決辦法就是 虛擬機運行起來後關閉掉Eclips，這時一切就正常了！
事例中是一個APP crackme 提示輸入密碼才能進入正確界面。這個時候我們輸入123，點擊登陸，IDA中斷在了我們設置斷點的地方，這時選中ida->debugger->use source level debugger，然後點擊ida->debugger->debugger windows->locals打開本地變量窗口，如圖：
然後按F7或F8單步跟蹤程序流程，同時可以觀察到變量值的變化，也可以在IDA右鍵選擇圖形視圖，可以看到整個APP執行的流程圖:
如上圖所示 變量窗口中我們輸入了123 被轉化成的密碼是麼廣亡，pw變量也顯示出了正確的密碼，其實這個時候已經很容易判斷出正確密碼了。
0x03 Andoid原生動態鏈接庫動態調試
通常爲了加密保護等措施，有時dex執行過程中會調用動態鏈接庫文件，該文件以so爲後綴，存在於APP文件包裏。
這裏我們以動態附加的方式來調試原生庫。
3.1 準備工作
1、將IDA->dbgsrv目錄下的android_server拷貝到虛擬機裏，並賦予可執行權限
DOS命令分別爲：
adb shell pull d:\ android_server /data/data/sv adb shell chmod 755 /data/data/sv
2、啓動調試服務器android_server
命令：adb shell /data/data/sv
服務器默認監聽23946端口。
3、重新打開DOS窗口進行端口轉發，命令：
adb forward tcp:23946 tcp:23946 如圖：
3.2 利用IDA進行動態調試
1、虛擬機裏啓動要調試的APP 2、啓動IDA，打開debugger->attach->remote Armlinux/andoid debugger
端口改爲23946 其他保持不變，點擊OK
如上圖，選中要調試的APP 的數據包名，然後點擊OK。
正常情況下，IDA會把APP進程掛起。
3、由於當前程序不是在動態鏈接庫領空，這時我們要重新打開一個IDA，用它打開需要調試的so文件，找到需要下斷的位置的文件偏移，並做記錄，然後關閉後面打開的這個IDA。
4、在原IDA界面按下ctrl+s鍵，找到並找到需要調試的so，同時記錄該文件的加載基址。然後點擊OK 或者cancel按鈕關閉對話框。
5、按下快捷鍵G 輸入基址+文件偏移所得地址，點擊OK 就跳轉到SO文件需要下斷的地方，這時按下F2鍵設置斷點。當APP執行到此處時便可以斷下來。
3.3 在反調試函數運行前進行動態調試
程序加載so的時候，會執行JNI_OnLoad函數，做一系列的準備工作。通常反調試函數也會放到JNI_OnLoad函數裏。進行4.2中第2步時也許會遇到如下情況：
這時APP檢測到了調試器，會自動退出，那麼這時調試策略需要有所改變。
接着4.1第3步後，在DOS命令行執行命令：
adb shell am start -D -n com.yaotong.crackme/com.yaotong.crackme.MainActivity
來以調試模式啓動APP 如圖：
com.yaotong.crackme是APP包名稱，com.yaotong.crackme.MainActivity是執行入口 這些可以用APK改之理查看。
這時由於APP還未運行，那麼反調試函數也起不了作用，按照4.2中第2步把APP掛起。這時IDA會中斷在某個位置
然後點擊debugger->debugger opions設置如下：
點擊OK 後按F9運行APP，然後再DOS命令下執行命令：
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=8700
這時APP會斷下來，然後按照4.2中的3、4、5補找到JNI_OnLoad函數的地址並下斷，然後按F9 會中斷下來。然後便可以繼續動態跟蹤調試分析。
0x04 主要參考資料
1、《Andoroid 軟件安全與逆向分析》
2、看雪論壇安卓安全版
3、吾愛破解論壇安卓版
感謝看雪論壇好友：我是小三、QEver、非蟲等的熱心指教！