字节Android Native Crash治理之Memory Corruption工具原理与实践

最新推荐文章于 2024-08-05 07:45:00 发布

原创

最新推荐文章于 2024-08-05 07:45:00 发布 · 1k 阅读

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#android #java #apache #字节跳动

本文介绍了字节跳动开发的MemCorruption工具，用于检测和定位Android Native层的UseAfterFree、DoubleFree、HeapBufferOverflow问题。文章详细阐述了工具的原理、字节跳动的解决方案、线上效果及案例分析，展示了如何通过栈回溯和双采样内存配置策略实现在用户无感知的情况下检测Memory Corruption问题。

作者：字节跳动终端技术——庞翔宇

内容摘要

MemCorruption工具是字节跳动AppHealth (Client Infrastructure - AppHealth) 团队开发的一款用于定位野指针（UseAfterFree）、内存越界（HeapBufferOverflow）、重复释放（DoubleFree）类问题检测工具。广泛用于字节跳动旗下各大 App 线上问题检测。本文将通过方案原理和实践案例来介绍此工具。

背景

随着 Android App 开发的技术栈不断向Native层扩展，带来的线上Native稳定性问题日趋严重。Android中有超过半数的漏洞都来源于Memory Corruption问题。分析定位线上此类问题的难点在于，首先线下难复现，其次问题发生时已经不是第一案发现场，且此类问题调用栈表现类型多样化。这就导致了此类问题短期内难分析、难定位、难解决的现状。

什么是Memory Corruption问题

UseAfterFree

UseAfterFree下面简称UAF，野指针类问题；

void HeapUseAfterFree() {
  int *ptr1 = (int*)malloc(4);
  if(ptr1 != NULL){
    *ptr1 = 0xcccc;
    free(ptr1);           //free ptr1           
    *ptr1 = 0xabcd;       //free后write ptr1 mem这里不会崩溃
  }
}

这里以UAF问题说明Native崩溃后不是第一现场的场景。假设上面代码运行在线程A，第2行申请4byte大小的一块堆内存，第5行释放这块堆内存，执行第6行前线程A时间片执行完，切换到线程B执行，线程B此时申请4byte大小的内存块，内存管理器会概率性的分配之前已经释放的ptr1指向的内存块分配给线程B使用，线程B给ptr2指向内存赋值0xff，之后线程B时间片执行完让出CPU，切换线程A执行，ptr1被赋值0xabcd，之后切换回线程B进行条件判断，ptr2内存值不为0xff触发异常逻辑。不是线程B预期的值。这样的场景在大型的App程序运行过程中时有发生。

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DoubleFree

DoubleFree下面简称DF，堆内存二次释放类问题；

void DoubleFree() {
   
   
  int *ptr = (int*)malloc(4);
  free(ptr);
  free(ptr)

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