好像非常麻烦 而且我也无法理解很多逻辑 比如我要修改某个地址的逻辑 我要怎么得到想要的东西 然后怎么实现?
时间: 2025-07-20 14:30:54 浏览: 25
<think>我们正在讨论的是ARM64架构下的PLT Hook技术,重点是如何修改GOT表中的函数指针来实现自定义逻辑。根据用户提供的引用内容,我们需要注意两点:内存权限修改和指令缓存清除。同时,用户希望得到详细的步骤说明。
根据引用[2],我们知道在直接调用外部函数时,会通过.plt节跳转到.got.plt中的函数指针,然后执行真正的函数。因此,修改.got.plt中的函数指针(即GOT表项)就可以实现Hook。
下面将详细说明ARM64 Android PLT Hook修改特定地址逻辑的实现步骤:
步骤1:定位目标函数在目标库中的符号信息
- 使用dlopen打开目标库,获取基地址。
- 解析ELF文件,读取.dynsym(动态符号表)和.dynstr(动态字符串表),找到目标函数的符号项,记录其符号索引。
步骤2:定位目标函数对应的GOT表项地址
- 通过.dynamic段获取.rela.plt(重定位表)的地址和大小。
- 遍历.rela.plt表,根据符号索引找到对应的重定位项,该重定位项的r_offset字段就是GOT表项的偏移地址(相对于基地址)。
步骤3:修改GOT表项
- 计算GOT表项的实际地址:基地址 + r_offset。
- 修改内存页属性(因为通常GOT表所在的内存页是只读的,需要使用mprotect改为可写)。
- 备份原函数指针(以便后续调用原函数)。
- 将GOT表项的值替换为自定义函数的地址。
- 恢复内存页属性(可选)。
- 清除指令缓存(因为ARM64有指令缓存,修改后需要清除缓存,确保后续执行的是新的指令流)。
步骤4:实现自定义函数
- 自定义函数的签名必须与原函数一致(参数和返回值)。
- 在自定义函数中,可以执行自定义逻辑,并可以选择调用原函数。
步骤5:处理重入问题(可选)
- 如果自定义函数中需要调用原函数,为了避免在调用原函数时再次触发Hook(导致递归调用),可以在调用前临时恢复GOT表项,调用后再恢复Hook。
下面用代码示例说明关键步骤:
1. 解析ELF文件,定位符号和重定位项(伪代码):
```c
void* base = dlopen("libtarget.so", RTLD_NOW);
// 获取dynamic段
Elf64_Dyn* dynamic = (Elf64_Dyn*)(base + phdr->p_vaddr); // 实际中需要遍历程序头找到PT_DYNAMIC段
// 遍历dynamic段,获取符号表、字符串表、重定位表等信息
Elf64_Sym* dynsym = NULL;
const char* dynstr = NULL;
Elf64_Rela* rel_plt = NULL;
size_t rel_plt_count = 0;
for (Elf64_Dyn* d = dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
if (d->d_tag == DT_SYMTAB) {
dynsym = (Elf64_Sym*)(base + d->d_un.d_ptr);
} else if (d->d_tag == DT_STRTAB) {
dynstr = (const char*)(base + d->d_un.d_ptr);
} else if (d->d_tag == DT_JMPREL) {
rel_plt = (Elf64_Rela*)(base + d->d_un.d_ptr);
} else if (d->d_tag == DT_PLTRELSZ) {
rel_plt_count = d->d_un.d_val / sizeof(Elf64_Rela);
}
}
// 查找目标符号
uint32_t target_sym_index = 0;
for (int i = 0; i < dynsym_count; i++) {
if (strcmp(dynstr + dynsym[i].st_name, "target_function") == 0) {
target_sym_index = i;
break;
}
}
// 查找重定位项
void** got_item = NULL;
for (int i = 0; i < rel_plt_count; i++) {
if (ELF64_R_SYM(rel_plt[i].r_info) == target_sym_index) {
got_item = (void**)(base + rel_plt[i].r_offset);
break;
}
}
```
2. 修改GOT表项:
```c
#include <sys/mman.h>
// 保存原函数指针
void* orig_func = *got_item;
// 修改内存页属性(以页为单位)
uintptr_t page_start = (uintptr_t)got_item & ~(PAGE_SIZE - 1);
if (mprotect((void*)page_start, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC) != 0) {
// 错误处理
}
// 写入新地址
*got_item = (void*)&my_target_function;
// 可选:恢复内存页属性
// mprotect((void*)page_start, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_EXEC);
// 清除指令缓存(ARM64需要)
__builtin___clear_cache((char*)page_start, (char*)(page_start + PAGE_SIZE));
```
3. 自定义函数示例:
```c
// 假设原函数签名:int target_function(int a, int b);
int my_target_function(int a, int b) {
// 自定义逻辑,例如打印参数
printf("Hook called: a=%d, b=%d\n", a, b);
// 调用原函数(注意:如果原函数是动态链接的,这里直接调用orig_func可能会再次触发Hook,导致递归)
// 为了避免递归,我们可以使用跳板函数(trampoline)来临时恢复GOT表项,然后调用原函数,之后再恢复Hook。
// 使用跳板函数调用原函数
int result = call_orig_func(a, b);
// 修改结果(可选)
return result * 2;
}
// 跳板函数(注意:这里为了简化,没有考虑多线程问题,实际中需要加锁)
int call_orig_func(int a, int b) {
// 临时恢复GOT表项
*got_item = orig_func;
// 清除指令缓存,确保恢复生效
__builtin___clear_cache((char*)got_item, (char*)got_item + sizeof(void*));
// 调用原函数
int result = ((int (*)(int, int))orig_func)(a, b);
// 重新应用Hook
*got_item = (void*)&my_target_function;
__builtin___clear_cache((char*)got_item, (char*)got_item + sizeof(void*));
return result;
}
```
注意事项:
1. 内存页大小:在ARM64上,通常页大小是4KB,但有些系统可能使用16KB或64KB,可以通过`sysconf(_SC_PAGESIZE)`获取。
2. 多线程安全:在修改GOT表项时,如果有其他线程正在执行被Hook的函数,可能会导致不可预知的行为。因此,需要确保在修改时没有其他线程执行该代码区域。通常可以使用锁,但要注意避免死锁。
3. 清除指令缓存:在ARM架构中,修改代码或函数指针后,必须清除指令缓存,因为处理器可能会使用旧的指令缓存。使用`__builtin___clear_cache`函数(GCC/Clang内置函数)可以清除指定地址范围的指令缓存。
4. 重入问题:在自定义函数中调用原函数时,如果直接调用保存的原函数指针(orig_func),则不会走GOT表,因此不会触发Hook。但是,如果原函数内部又调用了其他被Hook的函数,则可能触发其他Hook。如果原函数本身也被Hook,那么直接调用orig_func就不会再触发Hook(因为我们已经绕过了GOT表)。所以,上面的跳板函数实际上是为了解决另一种情况:即当我们修改了GOT表后,在自定义函数中如果直接通过GOT表调用(比如通过函数指针调用),那么就会再次进入自定义函数,导致递归。而跳板函数通过临时恢复GOT表项,使得在调用原函数期间,GOT表项是原来的函数,这样就不会递归。但是,如果原函数内部又调用了同一个被Hook的函数,那么还是会进入Hook。因此,跳板函数主要是避免在自定义函数中调用原函数时的递归问题。
针对用户提供的引用[1]中的两点注意事项,我们在步骤3中已经处理:
- 修改内存页权限(使用mprotect)
- 清除指令缓存(使用__builtin___clear_cache)
总结:通过以上步骤,我们实现了在ARM64安卓平台上使用PLT Hook修改GOT表项,从而将目标函数的调用重定向到自定义函数,并在自定义函数中实现自定义逻辑。
下面生成相关问题:</think>### ARM64 Android PLT Hook 修改特定地址逻辑实现详解
#### 一、核心实现原理
在ARM64架构中,PLT Hook通过修改**GOT表**(Global Offset Table)中的函数指针实现拦截。当程序调用外部函数时,会通过PLT(Procedure Linkage Table)跳转到GOT表项指向的实际函数地址[^2]。通过修改这个地址,我们可以将调用重定向到自定义函数。
数学表示:
设原函数地址为 $F_{\text{original}}$,自定义函数地址为 $F_{\text{custom}}$,则Hook过程为:
$$ \text{GOT}[n] = F_{\text{original}} \xrightarrow{\text{Hook}} \text{GOT}[n] = F_{\text{custom}} $$
#### 二、完整实现步骤
```mermaid
graph TD
A[定位目标函数] --> B[获取GOT地址]
B --> C[修改内存权限]
C --> D[写入新地址]
D --> E[清除指令缓存]
E --> F[实现自定义逻辑]
```
1. **定位目标函数**
```c
// 获取目标库基地址
void* base = dlopen("libtarget.so", RTLD_NOW);
// 解析ELF头
Elf64_Ehdr* ehdr = (Elf64_Ehdr*)base;
Elf64_Shdr* shdr = (Elf64_Shdr*)(base + ehdr->e_shoff);
// 查找动态符号表(.dynsym)和字符串表(.dynstr)
for(int i=0; i<ehdr->e_shnum; i++) {
if(shdr[i].sh_type == SHT_DYNSYM) {
dynsym = (Elf64_Sym*)(base + shdr[i].sh_offset);
sym_count = shdr[i].sh_size / sizeof(Elf64_Sym);
}
if(shdr[i].sh_type == SHT_STRTAB) {
strtab = (char*)(base + shdr[i].sh_offset);
}
}
```
2. **获取GOT表地址**
```c
// 查找.rela.plt重定位表
for(int i=0; i<ehdr->e_shnum; i++) {
if(shdr[i].sh_type == SHT_RELA &&
strcmp(".rela.plt", shstrtab + shdr[i].sh_name) == 0) {
rela_table = (Elf64_Rela*)(base + shdr[i].sh_offset);
rela_count = shdr[i].sh_size / sizeof(Elf64_Rela);
}
}
// 匹配目标函数符号
for(int i=0; i<sym_count; i++) {
if(strcmp("target_func", strtab + dynsym[i].st_name) == 0) {
target_sym_idx = i;
break;
}
}
// 获取GOT表项地址
for(int i=0; i<rela_count; i++) {
if(ELF64_R_SYM(rela_table[i].r_info) == target_sym_idx) {
got_addr = (void**)(base + rela_table[i].r_offset);
break;
}
}
```
3. **修改内存权限**
```c
#include <sys/mman.h>
// 计算内存页边界
uintptr_t page_start = (uintptr_t)got_addr & ~(PAGE_SIZE-1);
// 解除写保护(关键步骤)
if(mprotect((void*)page_start, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC)) {
perror("mprotect failed");
return;
}
```
> **注**:Android 10+需额外处理[只读GOT保护](^1),可能需要`/proc/self/mem`写入
4. **写入新函数地址**
```c
// 保存原函数指针
void* orig_func = *got_addr;
// 原子写入新地址
__atomic_store_n(got_addr, &custom_func, __ATOMIC_SEQ_CST);
```
5. **清除指令缓存**(ARM64必需)
```c
// 清除CPU指令缓存
__builtin___clear_cache((char*)got_addr, (char*)got_addr + sizeof(void*));
```
> 引用[1]指出:ARM缓存指令集可能导致Hook失效,必须清除缓存[^1]
6. **实现自定义逻辑**
```c
// 自定义函数(需与原函数相同签名)
void* custom_func(int param1, char* param2) {
// 前置处理
log("Hook called: %d, %s", param1, param2);
// 调用原函数(可选)
void* result = ((orig_func_t)orig_func)(param1, param2);
// 后置处理
return modify_result(result);
}
```
#### 三、关键问题解决方案
1. **重入问题处理**
```c
void* trampoline(int a, char* b) {
// 临时恢复原GOT
*got_addr = orig_func;
__builtin___clear_cache(got_addr, got_addr+8);
void* ret = orig_func(a, b);
// 重新应用Hook
*got_addr = custom_func;
__builtin___clear_cache(got_addr, got_addr+8);
return ret;
}
```
2. **多线程安全**
```c
pthread_mutex_lock(&hook_lock);
*got_addr = custom_func;
__atomic_thread_fence(__ATOMIC_RELEASE);
pthread_mutex_unlock(&hook_lock);
```
3. **Android 10+ GOT保护**
```c
// 通过/proc/self/mem写入
int mem_fd = open("/proc/self/mem", O_RDWR);
lseek(mem_fd, (off_t)got_addr, SEEK_SET);
write(mem_fd, &custom_func, sizeof(void*));
close(mem_fd);
```
#### 四、性能优化建议
1. **批量Hook优化**
- 单次`mprotect`修改整个GOT页
- 使用`__builtin___clear_cache`批量清除缓存
$$ \text{优化效率} = \frac{n_{\text{hooks}}}{\text{1次mprotect} + \text{1次clear_cache}} $$
2. **跳板函数优化**
```armasm
trampoline:
adrp x16, orig_func
ldr x16, [x16]
br x16
```
#### 五、完整流程示例
```c
void plt_hook(const char* lib, const char* symbol, void* new_func) {
// 1. 获取基地址和ELF头
void* base = dlopen(lib, RTLD_LOCAL);
Elf64_Ehdr* ehdr = (Elf64_Ehdr*)base;
// 2. 定位符号和GOT表项(省略详细解析过程)
void** got_item = find_got_address(base, symbol);
// 3. 修改内存权限
uintptr_t page = (uintptr_t)got_item & ~0xFFF;
mprotect((void*)page, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC);
// 4. 原子替换并清除缓存
void* orig = *got_item;
__atomic_store_n(got_item, new_func, __ATOMIC_SEQ_CST);
__builtin___clear_cache((char*)got_item, (char*)got_item+8);
// 5. 返回原函数指针
return orig;
}
```
> **最佳实践**:在生产环境中建议使用成熟的Hook框架(如[ByteHook](https://github.com/bytedance/bhook)),避免直接操作内存的风险。
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