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


    • 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
      PP助手

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

      class-dump
    • 官方地址:http://stevenygard.com/projects/class-dump/

    • 下载完工具包后将class-dump文件复制到Mac的/usr/local/bin 目录,这样在终端就能识别class-dump命令了


  • 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
    • 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

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
  • 4.2、不同的OC代码,编译出来的汇编代码可能是一样的

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


    • 可以的到汇编代码如下图

    • 把汇编代码转为伪代码

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


      动态库共享缓存

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

    • 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
      

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

    • 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


  • 8.4、Mach-O 的基本结构

  • 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
      
      • 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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