今天受好友 nameless 的委托，对一个名叫 nokelock 的 apk 进行插桩，希望在日志中打印出蓝牙加密包的密文，密钥与明文，由于本人是第一次对 apk 进行插桩，于是写了这一篇文章用以学习和记录.

# 0x01 什么是插桩？

依据本人的拙见，插桩就是在原有的代码中插入自己写的代码，用以打印某些想要知道的变量的值。当然了，插入的代码也可以在原有代码的基础上，为 app 增加各种各样的额外功能。

在过去学习 fuzz 的过程中，也有过插桩这一个概念，而过去使用的 afl-fuzz 是在二进制汇编代码中插桩，这一次是需要在 apk 中进行插桩，今日总体的插桩流程体验下来，本人明显感觉到在 apk 中插桩的灵活性明显跟好，而且可操作性更强.

# 0x02 对于 apk 的初步处理

# 需要插桩的代码位置 && 需要打印的变量名称

现在我们给到的是一个 base.apk

image-20230327184321422

如果我们想要对代码进行插桩，那么我们首先需要知道我们要在代码的什么地方去插桩

很幸运当我给到这一个 apk 的时候，nameless 已经找到了需要插桩的代码位于 com.nokelock.blelibrary.b.b 中

我们用 jadx 反编译看一下相关的 java 代码

image-20230327184914926

一看代码，这就是很典型的 AES 加密，而我们需要在日志中打印的变量也一目了然，分别是 bArr , bArr2 和 instance.doFinal(bArr)

# 得到 apk 的 smali 代码

假如我们想要对 apk 进行插桩，我们无法直接修改反编译出的 java 代码，而是需要修改比 java 代码更加底层的 smali 代码

简单来说，java 和 smali 代码的关系可以简单类比为 c 语言和汇编语言之间的关系

那么如何查看 smali 代码呢？

# 简单查看 smali 代码

如果在 jadx 中，我们可以直接对相关的 java 代码按一下 tab 键，然后就能得到更加原始的 smali 代码

image-20230327185747093

但是需要注意的是，虽然这种方式可以查看其 smali 代码，但是无法重新编译并打包 apk, 就是说你可以看，但是你改不了:]

# 修改 smali 代码并重新打包签名生成 apk

这里我强烈推荐使用 apk easy tool 这个工具，问就是相当的好用；)

下载完成之后打开 apk easy tool , 然后把我们需要反编译的 apk 拖到这个工具里面，直接先点一下反编译，然后在点一下打开反编译目录，就可以看到 apk 的 smali 代码了

image-20230327190347337

image-20230327190543349

之后根据我们需要插桩的代码的路径 ( com.nokelock.blelibrary.b.b ) 一级一级的点进去，就得到了可以直接编辑的 smali 代码

image-20230327190738365

# 0x03 如何插桩？

当我们打开 b.smali 文件后，通过对相同方法名和形参类型的寻找，我们可以快速定位到如下代码段

.method public static a([B[B)[B
    .locals 2
    :try_start_0
    new-instance v0, Ljavax/crypto/spec/SecretKeySpec;
    const-string v1, "AES"
    invoke-direct {v0, p1, v1}, Ljavax/crypto/spec/SecretKeySpec;-><init>([BLjava/lang/String;)V
    const-string p1, "AES/ECB/NoPadding"
    invoke-static {p1}, Ljavax/crypto/Cipher;->getInstance(Ljava/lang/String;)Ljavax/crypto/Cipher;
    move-result-object p1
    const/4 v1, 0x1
    invoke-virtual {p1, v1, v0}, Ljavax/crypto/Cipher;->init(ILjava/security/Key;)V
    invoke-virtual {p1, p0}, Ljavax/crypto/Cipher;->doFinal([B)[B
    move-result-object p0
    :try_end_0
    .catch Ljava/lang/Exception; {:try_start_0 .. :try_end_0} :catch_0
    return-object p0
    :catch_0
    const/4 p0, 0x0
    return-object p0
.end method
.method public static b([B[B)[B
    .locals 2
    :try_start_0
    new-instance v0, Ljavax/crypto/spec/SecretKeySpec;
    const-string v1, "AES"
    invoke-direct {v0, p1, v1}, Ljavax/crypto/spec/SecretKeySpec;-><init>([BLjava/lang/String;)V
    const-string p1, "AES/ECB/NoPadding"
    invoke-static {p1}, Ljavax/crypto/Cipher;->getInstance(Ljava/lang/String;)Ljavax/crypto/Cipher;
    move-result-object p1
    const/4 v1, 0x2
    invoke-virtual {p1, v1, v0}, Ljavax/crypto/Cipher;->init(ILjava/security/Key;)V
    invoke-virtual {p1, p0}, Ljavax/crypto/Cipher;->doFinal([B)[B
    move-result-object p0
    :try_end_0
    .catch Ljava/lang/Exception; {:try_start_0 .. :try_end_0} :catch_0
    return-object p0
    :catch_0
    const/4 p0, 0x0
    return-object p0
.end method
初见这种 smali 代码可能会有手足无措的感觉，但是我自己感觉 smali 代码其实要比汇编更加的简单易懂


回到正题，对于首次插桩，我们可以在 github 上下载现成的插桩代码 Smali 插桩自用代码库


用法很简单，首先将代码下载下来之后，将 SewellDinGLog.smali  直接复制到 apk easy tool  反编译完成后的那个 smail 文件夹中如图所示


image-20230327192145198


# 在哪里插桩？


ok 我们重新回到 b.smali  中


我们可以插桩的代码位置有两处 (为什么是这两处！？没有别的地方吗 ---- 亲身经历，要是插桩在别的地方会无法回编译报错：0)


    

  • 在 invoke-static/invoke-virtual/invoke-direct 指令返回类型是 V 之后可以加入
    • 

  • 在 invoke-static/invoke-virtual/invoke-direct 指令返回类型不是 V，那么在 move-result-object 命令之后可以加入
    • 



# 插桩代码


invoke-static {}, LSewellDinGLog;->Log()V# 无参数，用来判断函数是否执行
invoke-static {v1}, LSewellDinGLog;->Log(Ljava/lang/Object;)V# 打印字符串
invoke-static {v1}, LSewellDinGLog;->Log([Ljava/lang/Object;)V# 打印数组
这里的插桩代码我们可以结合 SewellDinGLog.java  来看


import java.util.Arrays;
import android.util.Log;
public class SewellDinGLog {
	public static void Log(String tag, String msg) {// 两个参数
		Log.d(tag, msg);
	}
	public static void Log() {// 无参数
		Log("SewellDinG", "DeBug ...");
	}
	public static void Log(Object someObj) {// 一个参数，打印字符串
		Log("SewellDinG", someObj.toString());
	}
	public static void Log(Object[] someObj) {// 一个参数，打印数组
		Log("SewellDinG", Arrays.toString(someObj));
	}
}
代码很简单，就是直接使用 Log 来打印变量


随后我们便可以根据插桩的规则，插入相应的代码，位置类似下图


image-20230327193625493


随后我们再次打开 apk easy tool , 点一下回编译，在点一下打开回编译目录，就能找到最新编译成功的 apk


image-20230327193848391


# 查看日志


之后使用 adb  命令运行该 apk, 然后使用命令就可以查看打印的日志


adb logcat -s SewellDinG



# 0x04 意料之外的错误


但是当我将插桩后的代码发给 nameless 后，确实有日志打印出来，但是却是长这个样子的


F:\platform-tools>adb logcat -s SewellDinG
--------- beginning of main
03-27 12:38:56.882 14325 14325 D SewellDinG: [B@3ad0a72
03-27 12:38:56.882 14325 14325 D SewellDinG: [B@85ec3
03-27 12:38:56.882 14325 14325 D SewellDinG: [B@e41f340
03-27 12:39:05.392 14325 14325 D SewellDinG: [B@4ee0ab4
03-27 12:39:05.392 14325 14325 D SewellDinG: [B@bd596dd
03-27 12:39:05.392 14325 14325 D SewellDinG: [B@9d6c252



我正疑惑呢难道密钥密文明文都是 [B@ 开头的？后来才发现是 SewellDinGLog.smali  代码有问题


首先我需要打印的是一个 byte  类型是数组，而打印数组的 java 代码是长这个样子的


public static void Log(Object[] someObj) {// 一个参数，打印数组
		Log("SewellDinG", Arrays.toString(someObj));
	}
这里就有问题了呀，直接使用 toString  方法，对于字节数组来说返回是字节数组的地址而非字节数组的值！


# 0x05 处理 bug, 重新编写代码 SewellDinGLog.smali


在这个过程中，我清楚的认识到我应该修改的是 smali 代码，但是如何修改？


我认为最为简便的方法就是先编写 java 代码，然后再编译成 smali 代码，可是要怎么实现呢？

 我 java 的运行平台都是 IDEA, 但是我发现 SewellDinGLog.java  所需要的包 android.util.Log  根本就没有，在网上找了找也找不到这个包，之后通过 google 了很久，才知道我需要安装一个 Android Studio


安装好了之后，就新建一个项目，然后把要运行的代码复制粘贴进去


image-20230327195721325


要注意这里 Language  一定要选 Java, 不要选 Kotlin , 不然得像我一样下了很久的安装包最后发现代码根本运行不了


第一次使用 Android studio , 得需要等大约几十分钟安装运行所需要的包


随后点击 File-->Settings-->Plugins , 然后在插件市场搜索 java2smali , 安装完之后重启 Android studio , 然后在 Build-->Compile to smali  就可以直接生成 smali 代码了


为了能够成功 Log 打印字节数组，我们需要对原先的 SewellDinGLog.java  代码进行相应的修改，然后使用 Build-->Compile to smali  生成 smail 代码


修改后的 java 代码如下


package com.example.newlog;
import android.util.Log;
public class SewellDinGLog {
    final protected static char[] hexArray = "0123456789ABCDEF".toCharArray();
    public static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        char[] hexChars = new char[bytes.length * 2];
        for ( int j = 0; j < bytes.length; j++ ) {
            int v = bytes[j] & 0xFF;
            hexChars[j * 2] = hexArray[v >>> 4];
            hexChars[j * 2 + 1] = hexArray[v & 0x0F];
        }
        return new String(hexChars);
    }
    public static void Log(String tag, String msg) {
        Log.d(tag, msg);
    }
    public static void Log() {
        Log("SewellDinG", "DeBug ...");
    }
    public static void Log(byte[] someObj) {
        String result = bytesToHex(someObj);
        Log("SewellDinG", result);
    }
}
随后在同级文件夹下就会生成 SewellDinGLog.smali


image-20230327200425926


这里要注意的是由于我们的 SewellDinGLog.smali  是放在 apk easy tool  反编译后的 smali 文件夹的根文件夹下，所以我们需要对 SewellDinGLog.smali  内的代码进行修改


例如我这里


image-20230327202329460


那么需要将所有的 Lcom/example/newlog/SewellDinGLog  全部替换成 LSewellDinGLog


变成这样


image-20230327202432870


随后和之前的步骤一模一样，把 SewellDinGLog.smali  复制到 smali  文件夹内，然后插桩，回编译就可以了


插桩后的 apk 我们再用 jadx  反编译看看


发现相较之前多了 SewellDinGLog.Log  函数用以打印变量的值


image-20230331194727784


最后我们也是成功打印出变量的值


F:\platform-tools>adb logcat -s SewellDinG
--------- beginning of main
03-27 17:18:08.895 31117 31117 D SewellDinG: 05010630303030303082E3C89616017D
03-27 17:18:08.895 31117 31117 D SewellDinG: 241F632E5907042061014C1A3A45193B
03-27 17:18:08.895 31117 31117 D SewellDinG: 6629B62C88A7E50525E92C328AF258E6
03-27 17:18:10.114 31117 31117 D SewellDinG: 732F5CB22C06B0C2D0D17AD31D165805
03-27 17:18:10.114 31117 31117 D SewellDinG: 241F632E5907042061014C1A3A45193B
03-27 17:18:10.114 31117 31117 D SewellDinG: 05020100E3C896010202000000000000
03-27 17:18:11.770 31117 31117 D SewellDinG: 530B1FCA1467A408A321E71F3D152127
03-27 17:18:11.771 31117 31117 D SewellDinG: 241F632E5907042061014C1A3A45193B



# 0x06 一个自问自答


Q: 为什么不直接使用 android.util.Log 中的 Log 函数来打印，即在需要插桩的位置插入这串代码


invoke-static {p0, p1}, Landroid/util/Log;->d(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I
, 而是调用另一个类中的函数来打印呢？


A: 我认为重写一个 Log 打印方法，灵活性将会更高，我们可以将复杂的代码先用 java 编写，然后再编译成 smali, 这样比直接用 smali 写代码要更简单方便，只需要插桩的位置添加一个函数方法的调用就可以了.


      

          
          
      

  


   


    

  
    
      
    
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