@TryLoveCatch 2022-05-09T01:25:33.000000Z 字数 3200 阅读 454

Android知识体系之隐藏API调用

Android知识体系

针对@hide方法，如果调用者是系统类，那么就允许被调用。

也就是说，如果我们能以系统类的身份去反射，那么就能畅通无阻。

以系统类的身份去反射有两个意思，
1. 直接把我们自己变成系统类；
2. 借助系统类去调用反射。

第二种方法，「借助系统的类去反射」也就是说，如果系统有一个方法systemMethod，这个systemMethod 去调用反射相反的方法，那么systemMethod毋庸置疑会反射成功。但是，我们从哪去找到这么一个方法给我们用？事实上，我们不仅能找到这样的方法，而且这个方法能帮助我们调用任意的函数，那就是反射本身！可能你已经绕晕了，我解释一下：

上次分析系统是如何施加这个限制的时候，我们提到了几种方式，最终给出了一种修改 runtime flag 的办法；其中我们提到，系统有一个 fn_caller_is_trusted 条件：如果调用者是系统类，那么就允许被调用。这是显而易见的，毕竟这些私有 API 就是给系统用的，如果系统自己都被拒绝了，这是在玩锤子呢？

也就是说，如果我们能以系统类的身份去反射，那么就能畅通无阻。问题是，我们如何以「系统的身份去反射」呢？一种最常见的办法是，我们自己写一个类，然后通过某种途径把这个类的 ClassLoader 设置为系统的 ClassLoader，再借助这个类去反射其他类。但是这里的「通过某种途径」依然要使用一些黑科技才能实现，与修改 flags / inline hook 无本质区别。

以系统类的身份去反射有两个意思，1. 直接把我们自己变成系统类；2. 借助系统类去调用反射。我们一个个分析。

第二种方法，「借助系统的类去反射」也就是说，如果系统有一个方法systemMethod，这个systemMethod 去调用反射相反的方法，那么systemMethod毋庸置疑会反射成功。但是，我们从哪去找到这么一个方法给我们用？事实上，我们不仅能找到这样的方法，而且这个方法能帮助我们调用任意的函数，那就是反射本身！可能你已经绕晕了，我解释一下：

首先，我们通过反射 API 拿到 getDeclaredMethod 方法。getDeclaredMethod 是 public 的，不存在问题；这个通过反射拿到的方法我们称之为元反射方法。
然后，我们通过刚刚反射拿到元反射方法去反射调用 getDeclaredMethod。这里我们就实现了以系统身份去反射的目的——反射相关的 API 都是系统类，因此我们的元反射方法也是被系统类加载的方法；所以我们的元反射方法调用的 getDeclaredMethod 会被认为是系统调用的，可以反射任意的方法。

// 公开API，无问题
Method metaGetDeclaredMethod =
        Class.class.getDeclaredMethod("getDeclaredMethod"); 
// 系统类通过反射使用隐藏 API，检查直接通过。
Method hiddenMethod = metaGetDeclaredMethod.invoke(hiddenClass,
        "hiddenMethod", "hiddenMethod参数列表"); 
// 正确找到 Method 直接反射调用
hiddenMethod.invoke

到这里，我们已经能通过「元反射」的方式去任意获取隐藏方法或者隐藏 Field 了。但是，如果我们所有使用的隐藏方法都要这么干，那还有点小麻烦。

我们后来发现，隐藏 API 调用还有「豁免」条件，具体代码如下：

if (shouldWarn || action == kDeny) {
    if (member_signature.IsExempted(runtime->GetHiddenApiExemptions())) {
      action = kAllow;
      // Avoid re-examining the exemption list next time.
      // Note this results in no warning for the member, which seems like what one would expect.
      // Exemptions effectively adds new members to the whitelist.
      MaybeWhitelistMember(runtime, member);
      return kAllow;
    }
    // 略    
}

只要 IsExempted 方法返回 true，就算这个方法在黑名单中，依然会被放行然后允许被调用。

runtime->GetHiddenApiExemptions()，这个API 竟然是暴露到 Java 层的，有一个对应的 VMRuntime.setHiddenApiExemptions(String[]) Java方法；
也就是说，只要我们通过 VMRuntime.setHiddenApiExemptions 设置下豁免条件，我们就能愉快滴使用反射了。

所以我们只需要通过元反射来反射调用 VMRuntime.setHiddenApiExemptions 就能将我们自己要使用的隐藏 API 全部都豁免掉了。
但是隐藏API有很多，一个个豁免过于麻烦了，我们再观察一下IsExempted方法：

bool MemberSignature::IsExempted(const std::vector<std::string>& exemptions) {
  for (const std::string& exemption : exemptions) {
    if (DoesPrefixMatch(exemption)) {
      return true;
    }
  }
  return false;
}

IsExempted 方法里面调用的 DoesPrefixMatch，这个方法的作用是在对方法签名进行前缀匹配。
那么，所有Java方法类的签名都是以 L开头，如果我们直接传个 L进去，所有的隐藏API全部被赦免了！

Method forName = Class.class.getDeclaredMethod("forName", String.class);
Method getDeclaredMethod = Class.class.getDeclaredMethod("getDeclaredMethod", String.class, Class[].class);
Class<?> vmRuntimeClass = (Class<?>) forName.invoke(null, "dalvik.system.VMRuntime");
Method getRuntime = (Method) getDeclaredMethod.invoke(vmRuntimeClass, "getRuntime", null);
Method setHiddenApiExemptions = (Method) getDeclaredMethod.invoke(vmRuntimeClass, "setHiddenApiExemptions", new Class[]{String[].class});
sVmRuntime sVmRuntime = getRuntime.invoke(null);
setHiddenApiExemptions.invoke(sVmRuntime, new Object[]{new String[]{"L"}});

理论上讲，这个方案不存在兼容性问题。即使 ROM 删掉了 setHiddenApiExemptions 方法，我们依然可以用「元反射」的方式去反射隐藏API，并且所有的代码加起来不超过30行！当然，如果 Google 继续改进验证隐藏API调用的方法，这个方式可能会失效；但是目前的机制没有问题。

参考

另一种绕过 Android P以上非公开API限制的办法
 https://lovesykun.cn/archives/android-hidden-api-bypass.html

Android知识体系之隐藏API调用

参考

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