iOS 如何进行逆向工程

最新推荐文章于 2025-03-11 21:03:47 发布

james_1010

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Android 的源码是开放的，开发者很容易了解系统机制，但是 iOS 的代码是封闭的，单从文档上还是不足以深入的了解系统机制，有没有方法能够对 iOS 进行逆向工程，让开发者能够更深入了解系统？

按照意图和深度的话，大概有这么几种途径与资源：

为了学习框架，提升开发水平，可以看看私有API列表。iOS (Cocoa Touch)的各私有API都可以通过runtime查看获得，您可以自己写个method browser。如果觉得麻烦的话可以到Github看现成的，我收藏了俩: https://github.com/kennytm/iphone-private-frameworks 和 https://github.com/nst/iOS-Runtime-Headers ，但还是推荐自己来实时获取，因为iOS在更新，API也在更新。在App Store产品中使用私有API是违反苹果规定的，所以能不用这些API而实现一些功能是iOS工程师水平的体现。
对iOS工程师而言，如果只是开发的话(1)也就差不多了。如果您十分有爱，想了解API以下的东西的话，依然可以利用Obj-C的runtime。可以在这里看到 http://opensource.apple.com/source/objc4/objc4-493.11/runtime/ ，尤其是objc-runtime.m，这里提供了很多学习用的"工具"。比如经典的method_exchangeImplementations()，您可以用它研究很多黑箱过程的来龙去脉。值得一提的是，这种技巧(method swizzling)是合法的,可以在App Store 中使用! 苹果曾给使用了相关技巧的开发者发过邮件，表示出于安全性和稳定性最好不再使用，但没有禁止。
如果是对系统本身感兴趣的话，不妨越狱看看。iOS和Mac OS X类似，基于Darwin，是一种UNIX系统。越狱后你就有了root权，可以安装个Terminal，装gcc都没问题的哈哈~ 接下来就像您研究Linux那样摆弄就好了。对于开发者来说，有了root权也就可以写一些system tweak或全局的代码，自然也可以用来深入了解系统、原生app等。这方面我很久没折腾了，所以不敢瞎说。
如果您是想成为一名iOS Hacker的话，最近有本书挺火的: http://www.amazon.com/iOS-Hackers-Handbook-Charlie-Miller/ 我没空看不知道咋样，但作者很神。另外现在iOS越狱界也有了自己的大会，可以看看“越狱梦之队”的演讲和文档: http://absinthejailbreak.com/dream-team-presentation-at-hitbsecconf-videos/ 。如果您还是没有满足的话，可以看看从硬件入手的逆向工程和调试，分享一个我收藏的宝贝: http://wenku.baidu.com/view/dae22c30eefdc8d376ee32c9.html
另外说iOS代码是封闭/闭源的其实不全对，苹果算是开源界的一面大旗了，比如WebKit。iOS的组成部分也一样是开源的，可以在官网 http://opensource.apple.com/ 看到，最新的iOS 5.1.1在这: http://opensource.apple.com/release/ios-511/ 。但是如您所见，这里并没有iOS操作系统的代码，而是一些库和编译器、调试器...其中JavaScriptCore和WebCore很有用，这两者是WebKit的基础，可以说WebKit是iOS最重要的组成之一，截止iOS 5 (6我还没下呢=___=)，所有多于一行文字的控件其实都是WebKit标准的(不可思议吧?!)。很多iOS的Hack都是从这里开始的。说到WebKit,之前Comex大神的Spirit越狱(那个"Slide to Jailbreak")就是利用Safari->WebKit->PDF Engine->TIFF字体的漏洞实现了代码注入！所以每一个系统组件都可能是iOS逆向/Hack的突破口！

ios和mac osx底层有过深入挖掘. mac和ios有互相借鉴的地方，所以以下提到的信息可能适用于ios或者mac。

0x0.Background: 你必须要有很强的逆向sense，这个是逆向分析的基础，逆向的sense举个栗子：如果你发现看到一个产品之后能够大致猜出它的架构，它的关键部分，核心算法以及可能存在的bug,甚至能够猜出影响性能的是哪部分，这个需要很长时间的逆向分析和工程开发的经验。BTW:语言什么的就不说了，ARM,X86指令,Objective-C,C,C++
0x1.Tools: 你需要掌握以下工具:otool,lipo,ar,libtool,class-dump,mach-o-view(有空读一读它的代码，自己编译以下，加点功能什么的),hopper disassemble,ida pro,gdb,xcode开发要会的就不提了，还有一个很有用的codeunsign,最后再推荐一个我写的一个magic类:cccssw/call_at_anywhere GitHub 这个类用途很广,发挥余地很多.
0x2.Frameworks: 调用私有API什么的是最简单的部分，最直接的路径是去private frameworks下面根据frameworks的名称猜测各个framework是干什么的，然后用class-dump dump出header，在项目里面引用就可以用了.如果观察力到位，发现某些官方app有某些功能能够猜测出背后可能有调用私有api，反汇编这个官方程序就能找到私有api的调用形式.
0x3.Kernel: ios 和macos都是bsd+mach-o的混合模型，网上有一个图很清楚，说明其架构的. mach-o 的格式学习的最佳途径就是看mach-oview这个开源项目的代码。
0x4.Defend technics used by Apple：用得最普遍得就是利用xpcservice将调用放在另外一个可执行程序中，然后函数调用通过进程间通信完成，核心得逻辑不会在这个xpc调用里面，该xpc远程程序会继续调用底层frameworks,最后你就很难找到最核心的逻辑和算法到底在哪里了；关键部分用c实现，然后隐藏data structure，只留出必要的指针，hidden pointer的技术，keychain的实现就是这样做的，要逆向出它keychain的数据库格式非常难，尝试过，失败了；另外一方面可能考虑到代码的可维护性，大部分苹果的代码都有很详细的log，可能有开关控制log的打开关闭，如果能把log开起来，一个程序，framework就很容易跟踪了(静态分析),打开这些log一般要直接修改二进制文件，或者修改特殊的plist文件.
0x5.static analysis:静态分析一般就是先定位最关键的地方，定位的方法很多，一般先开log，然后分析完log后通过关键字来找。定位成功后，没有什么底层技术时，你想要干的事情基本上就快完成了，逻辑就在你面前，汇编配合伪代码就很简单了(除了有FSM或者jmp table的情况,这种情况还是动态分析吧). 有些涉及到底层技术，有一种内核级别调用的陷入函数(涉及到mach-o内核机制)比较麻烦，这种情况也有一些办法，做起来怎么样都是限制大，这篇文章How I cracked the security foundation of Mac OSX System 提供了一些技巧和思路。
0x6.dynamic analysis:动态分析要配合静态来做，主要还是用xcode的调试器或者gdb，xcode的符号断点.f6-f7-f6慢慢调.
0x7.reimplement logics:功能重现，逆向里面经常要做的事情，一个加密算法，解密算法要重新实现一遍，让自己可以用。途径有两条：1.照着汇编写出汇编版，c版或者objective－c的实现；2.直接调用二进制中的函数. 途径1是考你功底的，功底深做起来就是个体力活而已。途径2有两条路，一是修改二进制文件，或者patch你要的逻辑到一个有架子了的二进制文件，二是计算函数地址动态加载。重点讲一下途径2，静态修改很麻烦，直接暴露需要解决以下问题：mach-o文件中有两个section与export function有关，其中一个Symbol table和与之相关的String table较容易修改，另外一个是Dynamic loader info比较难修改，里面有的相对位置需要做uleb128转换，另外存储信息的格式是链表格式，解决这两个就可以了. 静态修改除了这些，mach-o前面与section对应的头信息也要修改，长度，位置偏移量.; 途径2的动态加载就不多说了，看我github的项目call_it_any_where 应该是目前为止最方便的方式。
0x8.jail-development:越狱开发其实门槛比app store还要低.这一块与逆向有关的主要是hook class之类的，老外有一篇很详细的博文讲这块。貌似就在后面的blog list里面.
0x9.security issues: 建议手机别越狱，mac和ios下的maleware其实比windows下面还难发现.;keychain里面即使最严格的ACL策略也是能够绕过的;

讲一讲会逆向的好处：逆向是一门艺术也是一种研究方法，能够让你弄清楚程序运行的本来面目。看别人的实现也可以用来提升自己的架构能力。逆向能够找到一些诡异问题的root reason。最重要的是逆向能力强后，对程序，代码，算法，数据结构，计算机体系的认识会深刻很多。做项目也会从容很多，不太再会遇到什么bug搞不定。另外个人认为在漏洞挖掘上比起fuzzy逆向才是正途。
不会逆向的程序员不是好程序员。
最后再给些blog供学习: