这一篇文章着重于保护重要数据不被攻击者使用Cycript或者Runtime修改,概要内容如下:
防止choose(类名)
禁忌,二重存在
自己的内存块
虚伪的setter/getter
加密内存数据
以下内容均以此假想情况为基础: 我们有一个Person类,它的定义如下:
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@interface Person : NSObject {
NSString * _name;
int _age;
}
@property (strong, nonatomic, readonly) NSString * name;
@property (nonatomic, readonly) int age;
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(int)age;
@end
@implementation Person
@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(int)age{
self = [self init];
if
(self) {
_name = name;
_age = age;
}
return
self;
}
- (void)setName:(NSString *)name {
if
(name != _name) {
_name = name ;
}
}
- (void)setAge:(int)age {
_age = age;
}
- (NSString *)name {
return
_name;
}
- (int)age {
return
_age;
}
@end
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现在我们需要保护这个类的数据,虽然我们在@property里声明了这两个都是readonly,但是因为Objective-C的runtime特性,这个属性说了基本等于没说(对于破解者而言)。 那么我们要怎么做才能保护呢?
防止choose(类名)
我们知道,在Cycript中可以很方便的使用choose(类名)来获取到App中该类所有的实例变量(图1),那么我们就先从这里下手吧!
解决方案: 重载- (NSString *)description方法。效果如图2所示。
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- (NSString *)description {
return
[NSString stringWithFormat:@
"This person is named %@, aged %d."
, self.name, self.age];
}
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禁忌,二重存在
上面虽然在cycript中用choose函数拿不到了,但是如果一开始就被Hook了init方法怎么办呢?
解决方案:memcpy一份。
首先确定Person类实例的大小:(类指针大小+所有成员变量大小)
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ssize_t object_size = sizeof(Person *) + sizeof(NSString *) + sizeof(int);
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然后就可以愉快的memcpy了:
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Person * normal_man = [[Person alloc] initWithName:@
"Nobody"
age:0];
void * superman = malloc(object_size);
memcpy(superman, (__bridge void *)normal_man, object_size);
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在用的时候,通过__bridge转换:
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[(__bridge Person *)superman setName:@
"Superman"
];
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代码片段:
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Person * normal_man = [[Person alloc] initWithName:@
"Nobody"
age:0];
ssize_t object_size = sizeof(Person *) + sizeof(NSString *) + sizeof(int);
void * superman = malloc(object_size);
memcpy(superman, (__bridge void *)normal_man, object_size);
[(__bridge Person *)superman setName:@
"Superman"
];
[(__bridge Person *)superman setAge:20];
/**
* @brief 为了演示方便加的while
*/
while
(1) {
NSLog(@
"Normal: %p %@"
,normal_man, [normal_man name]);
NSLog(@
"Superman: %p %@"
,superman, [(__bridge Person *)superman name]);
sleep(2);
}
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那么为了模拟实际情况(即init方法被Hook,拿到了normal_man的地址),我们直接在NSLog里输出。
使用Cycript攻击的实际效果如图3、图4:
通过Hook init方法,拿到了normal_man的地址0x7fbffbe06b00。
在Cycript中使用choose,只能看见两个字符串。现在直接调用[#0x7fbffbe06b00 setName:@"Cracker"];更改name属性。
可以看到normal_man的name的确被更改了。而我们memcpy的superman表示无压力。
那么superman的地址也被找到了的话,怎么办呢?如图5
P.S 事实上,它也的确被找到了,cycript会检索所有malloc的内存,图4、图5里,choose执行后的两句NSString就是证明,只不过因为我们重载了description方法,才没有直接看到地址。
自己的内存块
那么我们把这个normal_man复制到自己的一个内存区块如何呢?正好借用之前写的MemoryRegion。试试看吧!
代码片段:(其余部分与上面的相同)
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ssize_t object_size = sizeof(Person *) + sizeof(NSString *) + sizeof(int);
MemoryRegion mmgr = MemoryRegion(1024);
void * superman = mmgr.malloc(object_size); memcpy(superman, (__bridge void *)normal_man, object_size);
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实际效果(图6):
可以看到,现在choose找不到处于MemoryRegion中的superman。
不过就算找不到,Cracker还可以Hook这个类的setter和getter呀!我们又要如何应对呢?
虚伪的setter/getter
让我们把setter和getter改成这个样子:
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- (void)setName:(NSString *)name {
_name = @
"Naive"
;
}
- (void)setAge:(int)age {
_age = INT32_MAX;
}
- (NSString *)name {
return
@
"233"
;
}
- (int)age {
return
INT32_MIN;
}
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这样Cracker们通过setter方法就改不了了,也不能通过getter来获取,只能HookIvar了。当然我们也是,那么我们自己要怎么修改呢?添加两个C函数吧!
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__attribute__((always_inline)) void setName(void * obj, NSString * newName) {
void * ptr = (void *)((long)(long *)(obj) + sizeof(Person *));
memcpy(ptr, (void*) &newName, sizeof(char) * newName.length);
}
__attribute__((always_inline)) void setAge(void * obj, int newAge) {
void * ptr = (void *)((long)(long *)obj + sizeof(Person *) + sizeof(NSString *));
memcpy(ptr, &newAge, sizeof(int));
}
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在修改的时候使用:
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setName(superman, @
"Superman"
);
setAge (superman, 20);
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在获取的时候:
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NSLog(@
"This person is named %@, aged %d"
, *((CFStringRef *)(void*)((long)(long *)(superman) + sizeof(Person *))), *((int *)((long)(long *)superman + sizeof(Person *) + sizeof(NSString *))));
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加密内存区块
在我们把Person类改成上面那个样子之后,已经能阻止大部分只用cycript就想调戏我们的App的人了。
然而,如果Cracker们搜索内存的话,还是有可能找到一些数据的,比如这里superman的年龄,
superman的内存地址是0x102800f00,_age在(0x102800f00 + sizeof(Person *) + sizeof(NSString *)),也就是0x102800f10,如图7。
那么我们不用的时候加密这块内存,用的时候再解密,演示用的加密、解密函数如下,
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__attribute__((always_inline)) void encryptSuperman(void ** data_ptr, ssize_t length) {
char * data = (char *) * data_ptr;
for
(ssize_t i = 0; i < length; i++) {
data[i] ^= 0xBBC - i;
}
}
__attribute__((always_inline)) void decryptSuperman(void ** data_ptr, ssize_t length) {
char * data = (char *) * data_ptr;
for
(ssize_t i = 0; i < length; i++) {
data[i] ^= 0xBBC - i;
}
}
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使用代码:
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Person * normal_man = [[Person alloc] initWithName:@
"Nobody"
age:0];
ssize_t object_size = sizeof(Person *) + sizeof(NSString *) + sizeof(int);
MemoryRegion mmgr = MemoryRegion(1024);
void * superman = mmgr.malloc(object_size);
memcpy(superman, (__bridge void *)normal_man, object_size);
setName(superman, @
"Superman"
);
setAge (superman, 20);
encryptSuperman(&superman, object_size);
/**
* @brief 为了演示方便加的while
*/
while
(1) {
NSLog(@
"Normal: %p %@"
,normal_man,[normal_man name]);
NSLog(@
"Superman: %p"
,superman);
decryptSuperman(&superman, object_size);
NSLog(@
"This person is named %@, aged %d"
,*((CFStringRef *)(void*)((long)(long *)(superman) + sizeof(Person *))), *((int *)((long)(long *)superman + sizeof(Person *) + sizeof(NSString *))));
encryptSuperman(&superman, object_size);
sleep(5);
}
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现在再来看看内存里的数据(图8):
嗯,似乎是没问题了呢~
完整示例代码,https://github.com/BlueCocoa/HookMeIfYouCan
http://www.cocoachina.com/ios/20150511/11801.html