Unity3d动态调式脱壳DLL解密体系架构
Unity3d动态调式脱壳DLL解密体系架构本文作者：七少月（此篇更偏向于论文，转载请注明作者） 感谢帮助我研究的朋友们，小白，无痕，Magic等三位兄弟。现今，安卓游戏在Unity3d上开发已成主流，游戏保护DLL的方法层出不穷，隐藏属性、转移重点，而更加常见的还是DLL加密或混淆，又或者是两者都有。到目前为止，更是不单单加密一个Assemly-csharp.dll。本文主要是总结近日来发展极快的方式方法，建立Unity3d游戏中如何利用动态调式应对DLL加密的逆向分析脱壳的体系架构，并给予成功实例展示，证明我所要建立的架构体系。但此文方法不仅可以用于DLL脱壳，对于普通的APK的加固加壳也应适用。由于本人时间精力有限，该文仅是一个指导，希望起到抛砖引玉的作用，给有关的研究添加一笔，但一定会给予论据的实例。在2个月前，我和sakary法总两个人还都在思考，Unity3d如何进行动态调式。在这之前，我们一直是利用reflector静态分析并修改Assemly-csharp.dll这种方法来进行逆向。然而，当我们发现全民奇迹的DLL的MZ头消失不见变为乱码时，就知道单单静态分析已经无法满足需要，我们开始希望可以动态调式。本文一个核心也就是想阐明如何进行Unity3d的动态调式，而动态调式最终的目地就是为了把加密的DLL脱壳，最终替换使之可以正常运行。在我看来，动态调式主要适用于几下几种重要情况：1、 我知道这里有一个加密后的字符串，我想知道这串加密字符串的明文，可是自身静态分析不足，编程能力也不够，并且加密相关的函数太多；2、 我已经修改了一个软件，可是打开后出现异常，卡在了启动界面，或直接闪退，我想知道异常出现的原因，是做了保护还是修改错误，保护或错误发生的地方在哪里，是什么样子的原理，但是静态分析太多太杂，如果可以知道该软件运行到哪个函数时出现异常就好了；3、 我在so中发现了一个关键函数，非常肯定它就是关键，我想进一步弄清这个函数的作用和在整个APK中的意义，以及在程序启动时什么时候被调用，又被大概哪些其他函数调用，该函数运行时其堆栈，内存等情况又大概是什么样的；4、 我在逆向一个Unity3D安卓游戏时，发现DLL是被加密的，或者逆向一个APK时，发现DEX是被加密的，我想在内存中，把解密后的DLL或DEX抠出来，如果需要修复就修复，并且我还想知道DLL或DEX是在哪个函数解密的，总之最终可以修改并替换；5、 我手里有一个APK软件，这个软件名为XX神器，应该是个病毒，但是它的原理是什么，通过什么手段来进行注入，感染，盗取等行为，此刻我想通过类似OD跟踪EXE的API函数方法，快速知道这个APK调用了哪些系统的linux内核函数接口，这样我就能很快知道这个病毒的基本原理和作用；6、 我在玩一款安卓游戏或软件时，对一个按钮的点击事件非常感兴趣，想对点击事件的执行代码进行修改，或者想知道在这个按钮点击时，软件到底调用了哪些函数来完成功能，具体的流程和原理是什么；7、 我遇到了一个APK，它好像保护做的不错，对GDB进行了检验，防止调式，一旦发现自己被调式就退出，我怎么能找到防调式代码，这段代码又是怎样进行反调式的，最终我们怎么进行反-反调式；
以上是我进行粗略小结的动态调式几种重要情况和用途。下面我们再来说说对于加密DLL的几种处理办法：1、 libmono.so动静结合解密法我们都知道，往往如果是Assembly-CSharp.dll单一加密的话，其解密的函数在libmono.so的mono_image_open_from_data_with_name这个函数中，可以进行静态分析，就像对于三国KILL最新版加密字符串的分析解密算法一样，配合动态进一步加深理解，最后自己编写程序把DLL解密，修改后再加密回去替换。这种方法可能大部分会觉得麻烦，还得再编程，但这种方法在后期是一劳永逸的。因为当DLL解密修改之后，直接放在游戏里，肯定是不能运行的，如果我自己写了加密算法，再加密回去，直接就可以用了。以Ericky静态分析三国KILL3.7.1的字符串解密算法为例：2、 动态调式脱壳法我们知道这么一件事情，无论是混淆还是加密，只要是这样的保护，都可以把它看成一个壳，只要是壳，在内存中就必然会有脱下去，显示它本来面目的那一刻。如果我们在壳的入口点处下断（当然不同情况有更好的断点，这里不做延伸），然后不断debug step by step，发现某一时刻我们需要的东西已经褪去了壳，这时我们从HEX数据中DUMP抠出来，不就是解密了吗？以IDA动态调式Unity3d的DLL为例，我们要注意的是解密DLL的开头和结尾，DLL都是以MZ开头，所以要从MZ头这个地方开始DUMP。这和DEX脱壳是类似的，其实就算是EXE脱壳，原理也都是类似的。就在前两天，已有成功案例：http://www.52pojie.cn/thread-398266-1-1.html。这里我要多说几句，我们常见的安卓端动态调式脱壳有三大神器，分别是IDA，GDB，和Gikdbg。在这里，我有必要对这三大神器做1个亲身经历的比较。IDA操作较难，也毕竟麻烦，需要考虑很多问题，比如断点在哪下，但是它脱壳非常快，并且DUMP时间短，可以说是你想抠哪个地方就能抠哪个地方，更大的好处是，只要你技术高，一般的反调试是难不倒你的，而且针对IDA动态调试的目前不多。GDB正好相反，它操作简单，但它要抠就是几乎把内存里东西都抠出来，比如全部的DLL，无论原始这个DLL是不是加密了，而且针对GDB的防调式现在很普遍。往往我们使用IDA+GDB，但我认为这不够，如果你也学过EXE破解的话，肯定知道动态调式的OD这个神器，安卓端类似并拥有OD功能的就是Gikdbg，它基于GDB，需要安装gikdbg.apk并连接才能工作，但它的动态调式功能更加标准和强大。我推荐，IDA+GDB+Gikdgb的方式，当然很多新手可能要问到DDMS哪去了，DDMS和JDB等其实已经容纳在了IDA动态调式之中，不明白的请认真学习基础。下面是两个图例：IDA准备DUMP加密DLL：GDB抠出的DLL结果：3、 libmono.so关键函数HOOK法该方法是由oraclex首创，初次见于http://www.jianshu.com/p/5bba57045b09这篇文章。其精髓就是对libmono.so的关键函数进行hook，这里我们以HOOK该so中的一个构造函数mono_class_from_name为例。先编写一个so，在这个so里调用libsubtrate.so中MSGetImageByName,MSFindSymbol,MSHookFunction这三个函数来进行HOOK。最后在JAVA层调用自己编写的so。在该so里，我们HOOK的mono_class_from_name编写如下：int mymonoclass(void image,const char name_space, const char name) { intimageAddr=(int)(image+8); intimageLen=(int*)(image+12); if(imageLen!=2590208 &imageLen!=647680){//mscorlib.dll和unityengine.dll的大小 LOGE(name_space); LOGE(name); printf("发现DLL"); printf("imageAddr:%p",imageAddr); printf("imageLength:%d\n",imageLen); } //LOGE(imageAddr); //LOGE(imageLen); returnoldmonoclass(image,name_space,name);}看了以上，我们来比较一下这种方法和第二种方法。首先，可想而知，利用libsubtrate.so肯定更快，其次，如果我们稍有不注意，或者软件做了什么保护，我们可能会出现DUMP不全的情况，如果我们先HOOK这两个函数mono_image_open_from_data_full、mono_image_open_from_data、mono_image_open_from_data_with_name，打印出地址长度，总之就是明确地址，那么我们DUMP的完整性和准确性肯定会得到提高，并且HOOK了这两个函数，就可以把所有DLL一下全部DUMP出来。当然，如果我们需要全部DUMP出DLL，用GDB更常见。但GDB的效率，准确度都是没法和这种HOOK方法比的。4、 Dex抽取脱壳法该方法首次见于bunnyrene的文章，实际上他主要是做了一款工具，已经在github上发布，工具的名称为DexExtractor，就是DEX抽取工具。这个工具相当具有创意，几乎是无视什么壳的具体实现，而是通过使用修改了系统镜像，配合它的抽取工具对DEX进行抽取。我们先进入谷歌SDK的\android-19\default\armeabi-v7a目录，替换成作者修改后的镜像。然后启动模拟器，安装运行APK，这时候可以在sd卡看到dex文件包名+随机数字.dex，（用adb shell 进去 cd 到sd卡目录）这个时候利用ls命令查看sd卡中的文件，然后pull dex文件到电脑上，然后base64 解码下文件即可。这是一种很巧妙的方法，其实对于Unity3d的加密DLL脱壳处理以上三种就是主流方法，但是我认为这种方法也可以用于抽取DLL。在观察某杀气这个游戏时，我发现实际上，它的Assemly-csharp.dll分几个部分，,而通过分析libmono.so中mono_image_open_from_data_with_name函数可以知道，这是Assemly-csharp.dll的分解的几个组成部分，由此我在想能不能模仿这种抽取的方法，先抽取再拼接到一块。
5、 DLL未加密时关键函数的HOOK和动态调式上文一直在说的是当Unity3d游戏的DLL被加密时，我们应该怎么处理，大概有哪几种思路和办法，并做了一些比较，而现在我们想说说动态调式DLL。因为我们知道，Unity3d游戏是so去处理DLL，那么其实我们的问题就转变为如何逆向和处理so这个安卓的动态链接库。然而，如果DLL没有加密的话，我们假如可以直接用reflector成功打开，那么除了法总的那种静态分析处理DLL方法。能否动态调式呢？我认为可以的，可以自己重写一个HOOK.DLL，我们可以模仿HOOK SO、HOOK JAVA 的方法，在自编写的DLL中先调用一些东西来进行HOOK，再写入我们要修改Assemly-csharp.dll的关键函数代码，然后找到so里面调用这个DLL的地方，让它调用我们自己的HOOK.DLL。当然，目前这个思路没有得到验证，但应该可行。还有另一种，就是在一些可能的关键代码处添加“Messagebox”这一句，相当于进行简单的动态下断调式。
最后，我们必须要知道现今及不远的以后，我们要面对更加强大的保护措施，我大概总结了一下，大概以下2个方面着手：1． 解密DLL的函数不在libmono.so中，且加密的DLL不止一个，几乎只要稍微重要就被加密，甚至说每个DLL加密的算法还不同。这个时候，我们就必须弄清楚到底软件是什么时候在哪里解密DLL的，弄清这个，问题就迎刃而解。2． 更强大的反动态调式功能，比如让GDB可以运行，但就是抠不出来，或者自检验，一发现断点程序就退出，等等，这就需要我们增强技术，应对反调式。
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