IDA 动态调试原生层程序

这里我们会介绍如何调试以下种类的程序

• 基本的原生层程序，即简单的 C/C++ 程序。
• 原生 so 程序

必备工具 ¶

• 已经 root 的手机
• IDA

基本原理 ¶

在使用 ida 动态调试原生层程序时，主要会使用到 android_server 程序。该程序会使用 ptrace 技术注入到要调试的程序中。

每一个进程都有一个 status 文件，其中有一字段 TracerPid 用来标识该进程是被哪个进程 ptrace 了。如果没有被其他进程 ptrace，那么就返回 0，否则返回对应进程的 pid。

基本环境搭建 ¶

无论是调试什么原生层程序，基本的环境搭建都是类似的，需要确保 IDA 与手机通信正常。

1.上传 android_server 文件 (在 ida 的 dbgsrv 文件夹下)，并修改相应权限使其可以执行（注意对应版本，64位还是32位）

adb push android_server /data/local/tmp/ adb shell chmod 755 /data/local/tmp/android_server

2.开启 android_server，其会监听 23946 端口 (以 root 权限运行)

adb shell # 进入adb su # 切换root ./data/local/tmp/android_server #启动android_server

1. 建立本地计算机 23496 端口与手机端口 23946 的通信。当 PC 有客户端连接 23946 端口时，其发送的信息都将被转发到手机的相应的端口，这时 android_server 就收到相应的数据，从而使得 IDA 可以调试程序。前面的 tcp 的端口指的是本地 PC 的端口，后面的指的是手机的端口。

adb forward tcp:23946 tcp:23946

注意：

其实这个连接建立的是 adb server 与与手机上 adbd 之间的通信。所以其通信大概是这个样子的

IDA↔adb server<--->adbd<---->android_server

电脑 | 手机

其中，第一步只需要执行一次，后面就不需要再次执行。而第 2-3 步每次都得执行，因此可以写成一个脚本，并将脚本的路径放在系统的 path 环境变量下，这样我们可以执行一个命令直接执行。

基本原生程序调试 - 法 1

基本原生程序指的是普通的编译为 arm 汇编的 c/c++ 程序。

添加程序 ¶

这里我们以 e7fK9s2c8@1M7q4)9K6b7g2)9J5c8W2)9J5c8Y4N6%4N6#2)9J5k6e0f1J5M7r3!0B7K9h3g2Q4x3X3g2U0L8W2)9J5c8Y4c8Z5M7X3g2S2k6q4)9J5k6o6f1#2y4o6l9$3z5q4)9J5k6o6q4Q4x3X3b7I4i4K6u0W2K9s2c8E0L8l9`.`. 中的 debugnativeapp 为例子。

首先，我们需要把原生程序放到 android 设备中，并修改其权限，使其可以被执行。如下

adb push debugnativeapp /data/local/tmp/ adb shell chmod 755 /data/local/tmp/debugnativeapp

启动调试 ¶

根据原生层程序的位数选择相应的 ida，然后选择 Debugger-Run-RemoteArmLinux/Android debugger，如下界面

其中，重要的参数意义如下

• Application
• 被调试程序在手机上的绝对路径。
• Directory
• 被调试程序在手机中的目录
• Hostname
• 即我们与哪个主机进行通信，这里我们直接和本地 PC 进行通信。

其中 Debug options 选择如下

主要是选择了三个 Events，使得我们的程序可以在入口点，线程启动时，library 加载时自动停止。当然，也可以都进行选择。

启动程序后，如下

调试模式启动 app¶

其次，我们需要以调试模式启动程序，这样，才可以方便 IDA 来捕捉到相应的程序并对其进行 attach。

shell adb shell am start -D -n packagename/.MainActivity

这个如果运行不了代表缺少权限，下载这个模块即可

MagiskHidePropsConf-v6.1.2模块安装

Releases · Magisk-Modules-Repo/MagiskHidePropsConf (github.com)

940K9s2c8@1M7s2y4Q4x3@1q4Q4x3V1k6Q4x3V1k6U0N6r3k6Q4x3X3c8%4K9h3E0A6i4K6u0W2L8%4u0Y4i4K6u0r3j5h3&6V1M7X3!0A6k6q4)9J5c8X3u0S2M7$3W2U0i4K6g2X3M7X3g2$3k6i4u0K6k6g2)9J5c8X3c8&6L8X3q4E0K9h3y4Q4x3V1k6A6k6r3q4Q4y4h3k6F1j5i4c8A6N6X3g2Q4y4h3k6V1k6h3u0#2k6#2)9J5c8R3`.`.

然后就是第一次用的时候要：

adb shell
su
magisk resetprop ro.debuggable 1
stop
start
这样它才会生效

attach 程序 ¶

启动 IDA pro，点击 Debugger-Attach-RemoteArmLinux/Android debugger，Hostname 填 localhost，port 默认就是 23946 端口。其实就是我们本地电脑的监听端口。如下

点击 ok，启动调试

注意：

如果最后出现只有一个程序 /bin/sh 可以被 attach，那说明没有以 root 权限运行 android_server 程序。

利用 ctrl+f 快速定位并选择相应的进程（自己在adb中用指令看看包名，然后去ida找），如下

然后 ok 确定即可。

这时我们可以看到我们已经 attach 成功了。

这时候我们再点击 Debugger-Debugger options，设置相关选项如下

意思类同于原生程序。

为什么这时候才选择要设下相应的断点，是因为如果在开始 attach 的时候就设置的话，到这里其实是没有的。大家可以试试。

恢复 app 执行

这时候，app 的界面是 wait for debugger，我们也已经 attach 上去了。这时候，就需要让程序继续运行了。

首先，我们打开 ddms 来选中我们要调试的进程。

这里其实相当于直接执行了

`# 显示手机所有可供调试的用户进程 adb jdwp

在PC的xxx端口与手机的相应端口之间建立连接，方便通信

adb forward tcp:xxx jdwp:<pid>`

之所以不使用命令去执行，是因为我们还得自己去确定我们的 apk 的进程号，这会比较麻烦。

这里给出一个基本的通信过程

此时，我们的电脑已经与手机的 app 虚拟机之间建立了通信。

同时，我们需要使用 jdb 在 java 层来将我们的 apk 应用 attach 到我们的电脑上，这里我们使用如下的命令。

jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=localhost,port=xxx

其中 xxx 就是我们在 ddms 看到的 8700 端口，一般默认就是这个。执行之后

jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=8700 设置未捕获的java.lang.Throwable 设置延迟的未捕获的java.lang.Throwable 正在初始化jdb...(这个地方容易出错，记得检测一下ida配置端口是否正确和相关步骤顺序是否正确或者缺少步骤)

我们再次看一下我们的手机，

此时，应用已经又继续运行了，不再是之前的 wait for debugger 了。

确定原生函数地址 ¶

这里我们再次打开一个 ida，导入该 apk 的 so 库，然后在 export 中寻找我们的函数，如下

可以看出其偏移为 0xc38。

我们再在之前的调试的 IDA 中运行 F9 直到怎么按都不再运行，我们会看到程序断在 linker 处

此时，我们点击 app 界面的设置标题按钮（之所以要按这个，是因为在该函数中调用了原生 API），再次观察 IDA，可以看出该 so 库已经被加载进入

B3B05000: loaded /data/app/com.droider.debugjniso-1/oat/arm/base.odex B39B9000: loaded /system/lib/hw/gralloc.msm8974.so B39B2000: loaded /system/lib/libmemalloc.so B39AA000: loaded /system/lib/libqdutils.so B3B00000: loaded /data/app/com.droider.debugjniso-1/lib/arm/libdebugjniso.so

这时，我们利用 ctrl+s 定位到该库的起始地址处 0xB3B00000。然后根据

绝对地址=基地址+相对偏移

得到 jnistring 的地址。

观察结果 ¶

按下 g，然后输入 +0xC38 ，点击 ok 即可跳转至该函数

libdebugjniso.so:B3B00C38 Java_com_droider_debugjniso_TestJniMethods_jniString libdebugjniso.so:B3B00C38 LDR             R1, =(unk_B3B02148 - 0xB3B00C4C) libdebugjniso.so:B3B00C3C STMFD           SP!, {R4,LR} libdebugjniso.so:B3B00C40 LDR             R3, [R0] libdebugjniso.so:B3B00C44 ADD             R1, PC, R1 ; unk_B3B02148 libdebugjniso.so:B3B00C48 MOV             LR, PC

我们在此函数的开始处 F2 下断点，然后再次 F9 执行程序，同时观看手机，就可以发现 app 的标题变成了你好！Nativemethod 。

到此，so 原生程序的基本调试步骤就结束了。

注：

如果中间出现了 add map 的对话框直接点击 Cancel，然后 apply 即可。

注意事项 ¶

1. 当使用模拟器调试 apk 出现异常时，很有可能是应用检测了是否运行在模拟器环境下，考虑使用手机。
2. 当使用真机调试 apk 时，也有可能会遇到异常，卡在某一条指令上，这时我们可以手动执行这条指令，然后将 PC 设置为下一条指令的地址。

总结版和相关指令：

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