在非越狱设备上Hook C++的虚函数是否可能?

本文分析了在非越狱iOS设备上Hook C++虚函数的可能性。由于iOS平台的限制,直接修改__TEXT段来Hook普通函数不可行,但Objective-C的动态特性使得其方法调用可以通过修改映射表实现Hook。通过IDA分析,发现C++虚函数表位于可修改的数据段,结合MachOView检查,确认部分区段具备可写权限。由此得出结论,利用C++运行时的动态特性,理论上在非越狱设备上Hook C++虚函数是可能的。

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关于C++中虚函数与普通函数的区别,大家可以参考:《深度探索C++对象模型》。

对于Hook普通的C++函数,与Hook C函数没什么太大区别,主要的区别在于C++有名称改编,原理是在函数入口加入跳转指令。

这块儿在Windows平台上有微软的Detours,也有开源的EasyHook。在Mac平台上有MobileSubstrate,相信做过越狱开发的对这个都比较熟悉。

所有上面列到的工具在Hook C++普通函数时都需要修改Segment __TEXT,而这个段在iOS平台上只读的,具体权限为:RX。因此在非越狱的设备上没法修改函数入口,也就无法Hook。

但是我们是可以Hook Objective-C函数的,虽然Objective-C的运行时提供了一些方法,但是主要的原因在于:针对OC的方法调用需要查询一个数据映射表,将消息转换为真正的C函数调用,而这个映射表是放在可修改的数据段中的。

这点与C++的虚函数有几分类似,下面一起分析下看看是否有可能Hook C++的虚函数。

Demo程序如下:

C++ 中,虚函数通过虚函数表(vtable)来实现。虚函数表是一个存储了虚函数指针的数组,每个类的对象都有一个指向其对应虚函数表的指针。 要 hook C++ 虚函数表并替换其中的虚函数指针,你可以按照以下步骤进行: 1. 获取要 hook 的类的对象指针。 2. 访问对象的虚函数表指针。 3. 根据虚函数的索引找到要 hook虚函数指针。 4. 替换虚函数指针为你想要调用的函数指针。 以下是一个示例代码,展示了如何 hook C++ 虚函数表并替换其中的虚函数指针: ```cpp #include <iostream> // 假设有一个基类 BaseClass class BaseClass { public: virtual void virtualFunction() { std::cout << "BaseClass::virtualFunction()" << std::endl; } }; // 定义一个替代原始虚函数的函数 void replacementFunction() { std::cout << "Replacement function called" << std::endl; } int main() { // 创建 BaseClass 对象 BaseClass obj; // 获取对象的虚函数表指针 uintptr_t* vtable = *(uintptr_t**)&obj; // 获取要 hook虚函数的索引(假设是第一个虚函数) int virtualFunctionIndex = 0; // 替换虚函数指针为 replacementFunction uintptr_t replacementFunctionPtr = (uintptr_t)&replacementFunction; vtable[virtualFunctionIndex] = replacementFunctionPtr; // 调用虚函数,将会调用替代函数 obj.virtualFunction(); return 0; } ``` 请注意,这个方法可能涉及到一些平台相关的细节,因此在不同的编译器和操作系统上可能会有所不同。在实际应用中,确保了解你所使用的编译器和平台的特定要求和限制是常重要的。此外,修改虚函数可能会破坏程序的稳定性和预期行为,谨慎使用。
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