iOS逆向-day4:Mach-O

简介: iOS逆向-day4:Mach-O

一、APP从开发到安装到手机的过程



1.1、生成ipa包的过程


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  • 选择手机下的可执行文件


  • 1.2、真正安装的过程
  • 安装方式一:Xcode 直接跑在手机上
  • 安装方式二:上传到 App Store 下载
  • 安装方式三:使用 通过PP助手、iFunBox、Xcode等工具安装,我采用的是 PP助手,直接把 1.1 里面的ipa直接拖进去就好


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二、逆向APP的思路



  • 2.1、界面分析,工具如下,在上一篇博客:iOS逆向-day3:Cycript 有介绍
    Cycript、Reveal
  • 2.2、代码分析
    对Mach-O文件的静态分析
    MachOView、class-dump、Hopper Disassembler、ida等
  • 2.3、动态调试
    对运行中的APP进行代码调试
    debugserver、LLDB
  • 2.4、代码编写
    注入代码到APP中
    必要时还可能需要重新签名、打包ipa


三、class-dump



  • 3.1、class-dump 介绍
  • 顾名思义,它的作用就是把Mach-O文件的class信息给dump出来(把类信息给导出来),生成对应的.h头文件



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3.2、常用格式


class-dump -H Mach-O 文件路径 -o 头文件存放目录

  • -H 表示要生成头文件
  • -o 用于制定头文件的存放目录
  • 举例:我们以里面我们自己的app:qainshou 为例,首先拿到 qainshou.ipa

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  • 我们可以看到上面最后一步,.h文件都可以拿到
  • 提示:如果大家是从PP助手下载的非越狱的app,在执行上面的操作的时候可能只会拿到一个文件:CDStructures.h 文件,后面会说到 砸壳


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四、代码编译过程 (OC或者Swift语言怎么变成Mach-O文件)



  • 4.1、在同一种架构平台下,每一条汇编指令都有与之对应的唯一的机器指令



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4.2、不同的OC代码,编译出来的汇编代码可能是一样的


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五、Hopper Disassmbler



  • 5.1、Hopper Disassmbler介绍
  • Hopper Disassmbler能够将Mach-O文件的机器语言代码反编译成汇编代码、OC伪代码或者Swift伪代码
  • 常用快捷键:Shift + Option + X 找出哪里引用了这个方法
  • 5.2、使用方法:
  • 首先找打mach-o文件(上面1.1或者3.2都有介绍找到 Mach-O 文件)
  • 打开软件 Hopper Disassmbler 把mach-o文件拖入软件内


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可以的到汇编代码如下图

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把汇编代码转为伪代码

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六、动态库共享缓存(dyld shared cache)



  • 6.1、从iOS3.1 开始,为了提高性能,绝大部分的系统动态库文件都打包存放到了一个缓存文件中(dyld shared cache)
  • 缓存文件路径:/System/Library/Caches/com.apple.dyld/dyld_shared_cache_armX
  • 6.2、dyld_shared_cache_armX的X代表ARM处理器指令集架构
  • v6
    iPhone、iPhone3G
    iPod Touch、iPod Touch2
  • v7
    iPhone3GS、iPhone4、iPhone4S
    iPad、iPad2、iPad3(The New iPad)
    iPad mini
    iPod Touch3G、iPod Touch4、iPod Touch5
  • v7s
    iPhone5、iPhone5C
    iPad4
  • arm64
    iPhone5S、iPhone6、iPhone6 Plus、iPhone6S、iPhone6S Plus
    iPhoneSE、iPhone7、iPhone7 Plus、iPhone8、iPhone8 Plus、iPhoneX
    iPad5、iPad Air、iPad Air2、iPad Pro、iPad Pro2
    iPad mini with Retina display、iPad mini3、iPad mini4
    iPod Touch6


  • 所有指令集原则上都是向下兼容的
  • 动态库共享缓存一个非常明显的好处是节省内存
  • 现在的ida、Hopper反编译工具都可以识别动态库共享缓存


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七、动态库的加载



  • 7.1、在 Mac\iOS 中,是使用了 /usr/lib/dyld 程序来加载动态库
  • dyld
    dynamic link editor,动态链接编辑器
    dynamic loader,动态加载器


提示:dyld源码

  • 7.2、从动态库共享缓存抽取动态库可以使用dyld源码中的launch-cache/dsc_extractor.cpp
  • #if 0 前面的代码删除(包括#if 0),把最后面的 #endif 也删掉


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  • 编译dsc_extractor.cpp


clang++ -o dsc_extractor dsc_extractor.cpp
  • 使用dsc_extractor


./dsc_extractor  动态库共享缓存文件的路径   用于存放抽取结果的文件夹


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八、Mach-O文件



  • 8.1、Mach-O 是Mach object 的缩写,是 Mac\iOS 上用于存储程序、库的标准格式


  • 8.2、属于Mach-O格式的文件类型有

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  • 可以在xnu源码中,查看到Mach-O格式的详细定义
  • EXTERNAL_HEADERS/mach-o/fat.h
  • EXTERNAL_HEADERS/mach-o/loader.h


  • 8.3、常见的 Mach-O 文件类型
  • MH_OBJECT
    目标文件(.o)
    静态库文件(.a),静态库其实就是N个.o合并在一起
  • MH_EXECUTE:可执行文件
    .app/xx
  • MH_DYLIB:动态库文件
    .dylib
    .framework/xx
  • MH_DYLINKER:动态链接编辑器
    /usr/lib/dyld
  • MH_DSYM:存储着二进制文件符号信息的文件
    .dSYM/Contents/Resources/DWARF/xx(常用于分析APP的崩溃信息)


  • 提示:在Xcode中查看target的Mach-O类型


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8.4、Mach-O 的基本结构


  • Header :文件类型、目标架构类型等
  • Load commands:描述文件在虚拟内存中的逻辑结构、布局
  • Raw segment data:在Load commands中定义的Segment的原始数据


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8.5、窥探Mach-O的结构


  • 命令行工具
    file:查看Mach-O的文件类型


file  文件路径



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  • 这里以我在桌面的 qainshou 的Mach-O文件为例


  • otool:查看Mach-O特定部分和段的内容lipo:常用于多架构Mach-O文件的处理
  • 查看架构信息:lipo  -info  文件路径
    导出某种特定架构:lipo  文件路径  -thin  架构类型  -output  输出文件路径
    合并多种架构:lipo  文件路径1  文件路径2  -output  输出文件路径
  • GUI工具:MachOView,官网下载完使用是有问题的,建议去我的QQ群:584599353 的逆向文件里面获取


  • 8.6、Universal Binary(通用二进制文件)
  • 通用二进制文件
    同时适用于多种架构的二进制文件
    包含了多种不同架构的独立的二进制文件
  • 因为需要储存多种架构的代码,通用二进制文件通常比单一平台二进制的程序要大
  • 由于两种架构有共同的一些资源,所以并不会达到单一版本的两倍之多
  • 由于执行过程中,只调用一部分代码,运行起来也不需要额外的内存
  • 因为文件比原来的要大,也被称为“胖二进制文件”(Fat Binary)


  • 8.6、dyld 和 Mach-O
  • dyld用于加载以下类型的Mach-O文件
    MH_EXECUTE
    MH_DYLIB
    MH_BUNDLE
  • APP的可执行文件、动态库都是由dyld负责加载的


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