unidbg模拟执行的去除ollvm混淆
1.函数简单分析
对libtprt.so中的JNI_Onload函数进行去混淆
可以发现在函数后方使用了BR X9作为间接跳转,IDA无法分析控制流了,因为在此处X9为寄存器,在未执行时不知道寄存器的值为多少,所以静态看我们无法了解程序往哪走
F5反编译后可以看到jni->GetEnv函数后,执行BR X9后就无法看到其余逻辑了
在JNI_Onload下方还能看到许多对寄存器操作的汇编代码,猜测下方的汇编也为JNI_Onload执行的一部分
2.Unidbg环境的搭建
在这段混淆中我们使用模拟执行对函数进行去混淆
2.1创建项目
直接在项目的unidbg-android/src/test/java目录下建立我们的模拟执行类:AntiOllvm
- 创建64位模拟器实例,
emulator = AndroidEmulatorBuilder.for64Bit().build();
- 创建模拟器内存接口
Memory memory = emulator.getMemory();
- 设置系统类库解析
memory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23));
- 创建 Android 虚拟机
vm = emulator.createDalvikVM();
- 加载 so 到虚拟内存,第二个参数的意思表示是否执行动态库的初始化代码
DalvikModule dm = vm.loadLibrary(new File("unidbg-android/src/test/java/com/xxx/xxx.so"),true);
- 获取 so 模块的句柄
module = dm.getModule();
- 设置 JNI 需要继承
AbstractJni
vm.setJni(this);
- 打印日志
vm.setVerbose(true);
- 调用 JNI_Onload
dm.callJNI_OnLoad(emulator);
- 创建 jobject, 如果没用到的话可以不写 ,要用需要调用函数所在的Java类完整路径,比如a/b/c/d等等,注意.需要用/代替
cNative = vm.resolveClass("com/xxx/xxx")
加载动态库==>
public AntiOllvm() {
// 创建模拟器
emulator = AndroidEmulatorBuilder
.for64Bit()
.addBackendFactory(new Unicorn2Factory(true))
.setProcessName("com.example.antiollvm")
.build();
Memory memory = emulator.getMemory();
// 安卓SDK版本
memory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23));
// 创建虚拟机
vm = emulator.createDalvikVM();
vm.setVerbose(true);
// libtprt.so的依赖库
vm.loadLibrary(new File("D:/unidbg/unidbg-android/src/main/resources/android/sdk23/lib64/libc.so"),false);
vm.loadLibrary(new File("D:/unidbg/unidbg-android/src/main/resources/android/sdk23/lib64/libm.so"),false);
vm.loadLibrary(new File("D:/unidbg/unidbg-android/src/main/resources/android/sdk23/lib64/libdl.so"),false);
vm.loadLibrary(new File("D:/unidbg/unidbg-android/src/main/resources/android/sdk23/lib64/libstdcpp.so"),false);
dm = vm.loadLibrary(new File("D:/unidbg/unidbg-android/src/test/resources/AntiOllvm/libtprt.so"), false);
module = dm.getModule();
}
加载后需要先执行jni_onload,而DalvikModule(dm)这个类已经实现了callJNI_OnLoad方法,我们直接调用即可
public void callJniOnload(){
dm.callJNI_OnLoad(emulator);
}
public static void main(String[] args) {
AntiOllvm AO = new AntiOllvm();
AO.callJniOnload();
}
可以看到在0x87670处进行了RegisterNative,注册的函数名为:initialize,地址在0x86e34
到这一步我们成功完成了使用Unidbg对安卓动态库的运行,并且正常运行了动态库的Jni_Onload函数
2.2基本的指令hook
我们使用hook将每一步运行过的指令都打印出来
public void logIns()
{
emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() {
@Override
public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) {
Capstone capstone = new Capstone(Capstone.CS_ARCH_ARM64,Capstone.CS_MODE_ARM);
byte[] bytes = emulator.getBackend().mem_read(address, 4);
Instruction[] disasm = capstone.disasm(bytes, 0);
System.out.printf("%x:%s %s\n",address-module.base ,disasm[0].getMnemonic(),disasm[0].getOpStr());
}
@Override
public void onAttach(UnHook unHook) {
}
@Override
public void detach() {
}
}, module.base+start, module.base+end, null);
}
我们可以看到br x9往后执行的指令就是汇编代码中BR之后的指令
这段代码在unidbg中的作用是为指定模块的代码段添加指令级动态跟踪钩子,其效果是实时反汇编并打印该模块每条执行指令的详细信息。
核心功能解析
-
钩子注册
emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() { ... }, module.base, module.base+module.size, null);
- 在模块的内存范围
[module.base, module.base+module.size)
内注册一个代码执行钩子。 - 当模拟器执行到该范围内的任意指令时,会触发
hook()
方法。
- 在模块的内存范围
-
指令反汇编
Capstone capstone = new Capstone(Capstone.CS_ARCH_ARM64, Capstone.CS_MODE_ARM); byte[] bytes = emulator.getBackend().mem_read(address, 4); Instruction[] disasm = capstone.disasm(bytes, 0);
- 使用Capstone反汇编引擎,将当前指令地址(
address
)处的4字节机器码转换为可读的汇编指令。 - ARM64指令特性:固定长度为4字节(Thumb模式为2/4字节混合,但此处明确指定
CS_MODE_ARM
,表明处理的是ARM模式指令)。
- 使用Capstone反汇编引擎,将当前指令地址(
-
输出格式
System.out.printf("%x:%s %s\n", address - module.base, disasm[0].getMnemonic(), disasm[0].getOpStr());
- 打印内容:
- 相对偏移:
address - module.base
显示指令相对于模块基址的位置,方便定位代码段中的具体位置。 - 助记符:如
BL
、MOV
等汇编指令名称。 - 操作数:指令的具体参数(如寄存器、立即数等)。
- 相对偏移:
- 打印内容:
3.去除间接跳转
CMP W8,W25
CSEL X9,X21,X25,CC
LDR X9,[X24,X9]
ADD X9,X9,X27
BR X9
- 比较寄存器值
CMP W8, W25
比较32位寄存器W8和W25的值,设置条件标志位。若W8 < W25,则进位标志位(C)被清除(CC条件成立)。 - 条件选择偏移量
CSEL X9, X21, X26, CC
根据CC条件(即W8 < W25),选择X21或X26的值赋给X9:- 若W8 < W25,选择X26的值。
- 否则,选择X21的值。
- 加载跳转地址
LDR X9, [X24, X9]
以X24为基址,加上X9中的偏移量,从内存中加载一个64位地址到X9。这通常用于访问跳转表(如函数指针表)。 - 调整地址
ADD X9, X9, X27
将X27的值加到X9中,进一步调整目标地址。X27可能存储固定偏移或基址,用于定位最终跳转位置。 - 跳转执行
BR X9
无条件跳转到X9指向的地址,执行对应代码。
X27的值由MOV和MOVK分别赋值8位和16位的值,固定为 ==> 0x84FA7910
X24的值是一个数组
数组里面分别存了很多指令的地址,用于后续跳转使用
整体逻辑就是每次根据比较结果在数组中选择一个offset,然后用offset + base
,得到真实的跳转地址
CMP W8, W25
中的W8
和W25
的数值也是写死的
W8:0x3202B1A5
W25:0x58F48322
CMP W8,W25
CSEL X9,X21,X25,CC
LDR X9,[X24,X9]
ADD X9,X9,X27
BR X9
以上方代码为例
当CC条件满足时,X21的值赋给X9作为一个offset,在LDR X9,[X24,X9]
中使用X24的数组+偏移
根据CSEL的CC条件有两个分支如下:
True Addr: (*(X24+X21) + X27)
False Addr: (*(X24+X25) + X27)
那么我们可以根据CMP的结果使用BCC / BLO
和B
对True Addr和False Addr进行跳转
替换后的汇编如下
CMP W8,W25
B.cond True Addr
LDR X9,[X24,X9]
ADD X9,X9,X27
B False addr
这样的间接跳转都变为了直接跳转,ida内就可以继续分析了,并且地址也没有变化,因为寄存器的值已知,我们只是其他将他计算出来再跳转而已。
3.1目标
代码的核心目标是自动化修复一种特定的代码混淆技术。这种混淆使用 ARM64 的 csel
(条件选择) 指令和 br
(间接跳转) 指令来隐藏真实的跳转目标。
-
原始混淆代码:
cmp w0, w1 ; 比较,设置条件标志 (e.g., EQ, NE) ; ... 可能有其他指令 ... csel x9, x20, x21, cond ; 如果条件eq为真, x9 = x20, 否则 x9 = x21 (x20/x21存有地址或地址的基址) ; ... 可能有其他指令, 可能会修改 x9 (e.g., ldr x9, [x24, x9]) ... br x9 ; 跳转到 x9 中的地址
-
修复后代码:
cmp w0, w1 ; 保留比较 ; ... 保留其他指令 ... b.cond <目标地址1> ; Patch 1: 在原 csel 位置替换为条件跳转 (如果cond为真,跳到b1) ; ... 保留其他指令 ... b <目标地址2> ; Patch 2: 在原 br 位置替换为无条件跳转 (对应cond为假,跳到b2)
为了安全准确地找到 <目标地址1>
(T) 和 <目标地址2>
(F),代码采用了双模拟器的方法。
3.2整体逻辑
-
阶段 1: 发现与收集混淆特征 (使用主模拟器
emulator
)- 通过指令Hook 监控每一条执行的指令。
- 识别
csel
指令,记录其操作数、条件、地址,以及执行并保存它当前的寄存器状态。 - 识别
br
指令,并回溯查找与之关联的csel
(通过目标寄存器匹配)。 - 当找到匹配的
csel
和br
时,不立即模拟,而是创建一个SimulationTask
,包含csel
的信息、br
的地址以及关键的csel
执行前的寄存器状态。将任务添加到simulationTasks
列表。
-
阶段 2: 分支模拟与 Patch 生成 (使用临时模拟器
tmpEmulator
)- 主模拟器执行完毕后,遍历
simulationTasks
列表。 - 对于每个任务:
- 启动临时模拟器
tmpEmulator
。 - 模拟真分支: 恢复
tmpEmulator
到csel
执行前的状态,强制csel
目标寄存器为真分支,模拟执行直到原br
位置,读取br
寄存器的最终值得到b1 <True Addr>
。 - 模拟假分支: 再次恢复
tmpEmulator
到csel
执行前的状态,强制csel
目标寄存器为假分支,模拟执行直到原br
位置,读取br
寄存器的最终值得到b2 <False Addr>
。 - 如果
b1
和b2
有效且不同,则生成两条 Patch 指令(b.cond b1
和b b2
)并添加到patches
列表。
- 启动临时模拟器
- 主模拟器执行完毕后,遍历
-
阶段 3: 应用 Patch
-
将
patches
列表中的code
写入文件缓冲区的对应位置。 -
将修改后的数据写入新的 .so-patch文件。
-
3.3变量解释
-
tmpEmulator
,MainEmulator
: 临时模拟器及其相关组件。用于安全地执行分支模拟。为什么需要两个? 避免在主模拟器运行时进行分支模拟可能导致的状态污染(寄存器、内存、Hook 状态被意外修改)。在写这段代码的时候尝试使用一个emulator,但很容易在patch后往下走的分支造成非法内存访问,所以我选择使用两个emu分别进行特征收集和patch执行,这样代码的健壮性会高很多。 -
insStack
:Deque<InstructionContext>
。存储最近执行的指令及其执行前的寄存器状态。为什么需要? 当遇到br
时,需要回溯查找之前的csel
,并且需要知道csel
执行前的状态才能正确模拟。private final Deque<InstructionContext> insStack = new ArrayDeque<>(128);
-
cselInfoMap
:Map<Long, CselInfo>
。存储遇到的csel
指令的详细信息,以其相对地址作为 Key,方便快速查找。private final Map<Long, CselInfo> cselInfoMap = new HashMap<>();
-
DeOllvmBr_TwoEmus()
:- 初始化主模拟器 (
emulator
): 使用AndroidEmulatorBuilder
配置并构建主模拟器。 - 初始化临时模拟器 (
tmpEmulator
): 重复构建过程,创建第二个独立的模拟器实例。关键在于确保两者环境一致 - 基地址检查: 检查
module.base
和tmpModule.base
是否相同。这是一个重要的健全性检查。如果不同,所有传递给tmpEmulator
的地址计算都需要做偏移调整。代码假设它们相同以简化。 - 设置 Hook: 调用
setupMainEmulatorHooks()
只为主模拟器设置代码 Hook。临时模拟器不需要全局 Hook。
- 初始化主模拟器 (
-
setupMainEmulatorHooks()
:- 为主模拟器添加代码 Hook (
CodeHook
)。 - Hook 的范围是配置的
START_ADDR
到END_ADDR
。 hook()
方法: 当主模拟器执行到范围内的指令时被调用。- 检查地址是否已被
patchedAddresses
记录。 - 如果未被 Patch,调用
processInstruction
处理该指令。
- 检查地址是否已被
onAttach()
方法: Hook 成功附加后回调,用于保存UnHook
引用。
private void setupMainEmulatorHooks() { if (this.mainHook != null) { this.mainHook.unhook(); this.mainHook = null; } System.out.println(" [Hook管理] 正在添加主模拟器 Hook..."); emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() { @Override public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) { // 主模拟器的 Hook 逻辑 long relativeAddr = address - module.base; if (relativeAddr >= START_ADDR && relativeAddr <= END_ADDR) { // 检查是否是已 Patch 地址 (基于最终 Patch 目标) if (!patchedAddresses.contains(relativeAddr)) { processInstruction(address, size, backend); } } } @Override public void onAttach(UnHook unHook) { System.out.println(" [Hook管理] 主模拟器 Hook 已附加。"); DeOllvmBr_TwoEmus.this.mainHook = unHook; } @Override public void detach() { System.out.println(" [Hook管理] 主模拟器 Hook 已分离。"); } }, module.base + START_ADDR, module.base + END_ADDR, null); }
- 为主模拟器添加代码 Hook (
-
processInstruction()
:- 由主模拟器的 Hook 调用。
- 再次检查
patchedAddresses
。 saveRegisters(backend)
: 保存当前指令执行前的寄存器状态(重中之重- 反汇编当前地址的指令。
- 创建
InstructionContext
(指令 + 执行前状态)。 - 将
context
压入insStack
。 - 如果是
csel
,调用handleConditionalSelect
。 - 如果是
br
,调用handleBranchInstruction
。
private void processInstruction(long absAddress, int size, Backend backend) { try { long relativeAddr = absAddress - module.base; if (patchedAddresses.contains(relativeAddr)) { return; } List<Number> currentRegisters = saveRegisters(backend); // 保存主模拟器当前状态 byte[] code = backend.mem_read(absAddress, size); Instruction[] insns = capstone.disasm(code, absAddress, 1); if (insns == null || insns.length == 0) return; Instruction ins = insns[0]; InstructionContext context = new InstructionContext(relativeAddr, ins, currentRegisters); insStack.push(context); if (insStack.size() > 100) insStack.pollLast(); System.out.printf("[MainEmu 执行] 0x%x (Rel: 0x%x): %s %s%n", ins.getAddress(), relativeAddr, ins.getMnemonic(), ins.getOpStr()); if ("csel".equalsIgnoreCase(ins.getMnemonic())) { handleConditionalSelect(context); } else if ("br".equalsIgnoreCase(ins.getMnemonic())) { // --- 不再调用模拟,而是检查并创建任务 --- handleBranchInstruction(context); } } catch (Exception e) { System.err.printf("处理主模拟器指令错误 @ 0x%x: %s%n", absAddress, e.getMessage()); e.printStackTrace(); } }
-
handleConditionalSelect()
:- 从传入的
InstructionContext
获取执行前的寄存器状态。 - 读取条件为真/假时源寄存器的值 (
trueSourceValue
,falseSourceValue
)。 - 创建
CselInfo
对象存储这些信息。 - 将
CselInfo
存入cselInfoMap
。
private void handleConditionalSelect(InstructionContext currentContext) { Instruction ins = currentContext.instruction; long relativeAddr = currentContext.relativeAddr; String opStr = ins.getOpStr(); String[] ops = opStr.split(",\\s*"); if (ops.length < 4) return; String destReg = ops[0].trim(); String trueReg = ops[1].trim(); String falseReg = ops[2].trim(); String condition = ops[3].trim().toLowerCase(); List<Number> registersBeforeCsel = currentContext.registers; // CSEL 执行前的状态 try { long trueSourceValue = getRegisterValue(trueReg, registersBeforeCsel); long falseSourceValue = getRegisterValue(falseReg, registersBeforeCsel); CselInfo info = new CselInfo(relativeAddr, destReg, condition, trueReg, falseReg, trueSourceValue, falseSourceValue); cselInfoMap.put(relativeAddr, info); System.out.printf("[MainEmu CSEL 发现] @0x%x: %s = %s ? %s(0x%x) : %s(0x%x). Cond: %s%n", relativeAddr, destReg, condition, trueReg, trueSourceValue, falseReg, falseSourceValue, condition); } catch (IllegalArgumentException e) { System.err.printf("[MainEmu CSEL 错误] @0x%x: %s%n", relativeAddr, e.getMessage()); } }
- 从传入的
-
handleBranchInstruction()
:-
解析
br
指令,获取目标寄存器名。 -
回溯
insStack
: 查找最近执行的指令。 -
检查历史指令是否是
cselInfoMap
中记录的csel
。 -
如果找到
csel
,并且其目标寄存器与br
使用的寄存器匹配:- 关键: 调用
findInstructionContext(prevRelativeAddr)
从insStack
中获取该csel
对应的、包含执行前状态的InstructionContext
。 - 创建
SimulationTask
对象,封装cselInfo
、br
的相对地址、以及最重要的registersBeforeCsel
。 - 将
task
添加到simulationTasks
列表。 - 找到匹配后即返回,不再为同一个
br
查找更早的csel
。
private void handleBranchInstruction(InstructionContext brContext) { Instruction brIns = brContext.instruction; long brRelativeAddr = brContext.relativeAddr; String brReg = brIns.getOpStr().trim(); System.out.printf("[MainEmu BR 发现] @0x%x: br %s. 查找匹配 CSEL...%n", brRelativeAddr, brReg); int searchDepth = 0; int maxSearchDepth = 30; Iterator<InstructionContext> it = insStack.iterator(); if (it.hasNext()) it.next(); // Skip self while (it.hasNext() && searchDepth < maxSearchDepth) { InstructionContext prevContext = it.next(); long prevRelativeAddr = prevContext.relativeAddr; if (cselInfoMap.containsKey(prevRelativeAddr)) { CselInfo cselInfo = cselInfoMap.get(prevRelativeAddr); if (cselInfo.destinationRegister.equalsIgnoreCase(brReg)) { System.out.printf(" [MainEmu BR 匹配] CSEL @0x%x. 创建模拟任务...%n", prevRelativeAddr); // --- 关键:获取 CSEL 执行前的状态 --- InstructionContext cselContext = findInstructionContext(prevRelativeAddr); if (cselContext == null) { System.err.printf(" [MainEmu 错误] 无法找到 CSEL @0x%x 的上下文! 跳过任务创建.%n", prevRelativeAddr); return; // 无法获取必要的状态 } List<Number> registersBeforeCsel = cselContext.registers; // 创建模拟任务 SimulationTask task = new SimulationTask( cselInfo, brRelativeAddr, registersBeforeCsel, module.base + cselInfo.cselAddress, // cselAbsAddr module.base + brRelativeAddr // brAbsAddr ); simulationTasks.add(task); System.out.printf(" [MainEmu 任务已添加] CSEL 0x%x -> BR 0x%x%n", cselInfo.cselAddress, brRelativeAddr); // 可选:从 Map 中移除,防止一个 CSEL 被多个 BR 错误匹配 // cselInfoMap.remove(prevRelativeAddr); return; } } searchDepth++; } // System.err.printf("[MainEmu BR 警告] @0x%x: 未找到 %s 的匹配 CSEL%n", brRelativeAddr, brReg); }
- 关键: 调用
-
-
performSimulationsOnTmpEmu()
:- 协调临时模拟: 接收一个
SimulationTask
。 - 获取
tmpEmulator
的后端接口tmpBackend
。 - 调用
performSingleSimulation(tmpBackend, task, true)
模拟真分支,得到b1
。 - 调用
performSingleSimulation(tmpBackend, task, false)
模拟假分支,得到b2
。 - 比较
b1
和b2
。如果有效且不同,调用generatePatch
生成 Patch。
private void performSimulationsOnTmpEmu(SimulationTask task) { System.out.printf("%n[TmpEmu] ===> 开始模拟任务: CSEL 0x%x -> BR 0x%x ===>%n", task.cselInfo.cselAddress, task.brRelativeAddr); Backend tmpBackend = tmpEmulator.getBackend(); // --- 模拟真分支 --- System.out.println(" [TmpEmu] --- 模拟真分支 (True) ---"); long b1 = performSingleSimulation(tmpBackend, task, true); System.out.printf(" [TmpEmu] --- 真分支结果 b1 = 0x%x ---%n", b1); // --- 模拟假分支 --- System.out.println(" [TmpEmu] --- 模拟假分支 (False) ---"); long b2 = performSingleSimulation(tmpBackend, task, false); System.out.printf(" [TmpEmu] --- 假分支结果 b2 = 0x%x ---%n", b2); // --- 处理结果 --- if (b1 != -1 && b2 != -1) { // 检查模拟是否成功 if (b1 != b2) { System.out.printf(" [TmpEmu 成功] 发现不同跳转目标: 真=0x%x, 假=0x%x. 生成 Patch.%n", b1, b2); // 注意:generatePatch 需要绝对地址 b1, b2 generatePatch(task.cselInfo, task.brRelativeAddr, b1, b2); } else { System.out.printf(" [TmpEmu 注意] 真假分支目标相同 (0x%x). 无需 Patch 或为其他模式.%n", b1); } } else { System.err.printf(" [TmpEmu 失败] 模拟未能确定跳转目标 (b1=0x%x, b2=0x%x).%n", b1, b2); } System.out.printf("[TmpEmu] <=== 模拟任务结束: CSEL 0x%x -> BR 0x%x <===%n", task.cselInfo.cselAddress, task.brRelativeAddr); }
- 协调临时模拟: 接收一个
-
performSingleSimulation()
:- 核心模拟逻辑: 在
tmpEmulator
上执行。 restoreRegisters(tmpBackend, task.registersBeforeCsel)
: 重置tmpEmulator
状态到csel
执行前的样子。- 根据
simulateTrueBranch
标志,强制向csel
的目标寄存器写入trueSourceValue
或falseSourceValue
。 - 设置
tmpEmulator
的 PC 到csel
指令之后的位置 (startPc
)。 - 添加临时 Hook: 为
tmpBackend
添加一个临时的CodeHook
。这个 Hook 只关心执行是否到达了原始br
的绝对地址 (brAbsAddr
)。- 如果到达
brAbsAddr
,Hook 读取br
使用的寄存器的当前值(这就是模拟得到的跳转目标),存入resultHolder
,然后调用tmpBackend.emu_stop()
停止当前这次模拟,并设置stopped
标志。 - 使用
UnHook[] tempHookHolder
模式来在onAttach
中获取UnHook
引用。
- 如果到达
tmpBackend.emu_start(...)
: 启动模拟执行。从startPc
开始,最多执行到brAbsAddr + 8
(留一点余量),并设置指令数超时限制。- 获取
resultHolder
中的结果(模拟得到的绝对跳转地址)。 finally
块: 确保移除临时添加的 Hook (tempHookHolder[0].unhook()
),清理现场。- 返回模拟得到的跳转目标地址
targetAbsAddress
(或 -1 表示失败)。
- 核心模拟逻辑: 在
-
generatePatch()
:- 接收
cselInfo
、brRelativeAddr
和模拟得到的两个绝对目标地址b1
,b2
。 - 计算两个新跳转指令的相对偏移量:
b.cond b1
: 替换csel
。PC 是csel
地址,目标是b1
。偏移 =b1 - cselAbsoluteAddr
。b b2
: 替换br
。PC 是br
地址,目标是b2
。偏移 =b2 - brAbsoluteAddr
。
- 创建两个
Patch
对象,分别对应csel
和br
的位置。 - 将
cselRelativeAddr
和brRelativeAddr
添加到patchedAddresses
。
private void generatePatch(CselInfo cselInfo, long brRelativeAddr, long trueTargetAbsAddress, long falseTargetAbsAddress) { long cselRelativeAddr = cselInfo.cselAddress; // 检查地址是否已被 Patch if (patchedAddresses.contains(cselRelativeAddr) || patchedAddresses.contains(brRelativeAddr)) { System.out.printf(" [Patch 跳过] 地址 0x%x 或 0x%x 已标记 Patch.%n", cselRelativeAddr, brRelativeAddr); return; } if (cselRelativeAddr == brRelativeAddr || Math.abs(cselRelativeAddr - brRelativeAddr) < 4) { System.err.printf(" [Patch 错误/警告] CSEL (0x%x) 和 BR (0x%x) 地址相同或重叠.%n", cselRelativeAddr, brRelativeAddr); return; // 避免覆盖 } try { // 获取绝对地址 (基于主模块) long cselAbsoluteAddr = module.base + cselRelativeAddr; long brAbsoluteAddr = module.base + brRelativeAddr; // Patch 1: 条件跳转 @ CSEL 位置 (b.cond b1) long offset1 = trueTargetAbsAddress - cselAbsoluteAddr; String condJumpAsm = String.format("b.%s #0x%x", cselInfo.condition.toLowerCase(), offset1); // Patch 2: 无条件跳转 @ BR 位置 (b b2) long offset2 = falseTargetAbsAddress - brAbsoluteAddr; String uncondJumpAsm = String.format("b #0x%x", offset2); // 范围检查 (可选) // ... (可以保留之前的范围检查代码,使用 offset1 和 offset2) ... // 添加 Patch (使用相对地址) patches.add(new Patch(cselRelativeAddr, condJumpAsm, trueTargetAbsAddress)); patches.add(new Patch(brRelativeAddr, uncondJumpAsm, falseTargetAbsAddress)); // 标记地址已 Patch patchedAddresses.add(cselRelativeAddr); patchedAddresses.add(brRelativeAddr); System.out.printf(" [Patch 已生成] @CSEL 0x%x: %s (目标: 0x%x)%n", cselRelativeAddr, condJumpAsm, trueTargetAbsAddress); System.out.printf(" @BR 0x%x: %s (目标: 0x%x)%n", brRelativeAddr, uncondJumpAsm, falseTargetAbsAddress); } catch (Exception e) { System.err.printf(" [Patch 生成错误] @CSEL 0x%x -> BR 0x%x: %s%n", cselRelativeAddr, brRelativeAddr, e.getMessage()); e.printStackTrace(); } }
- 接收
-
辅助方法:
saveRegisters
,restoreRegisters
: 保存/恢复 ARM64 通用寄存器状态。getRegisterValue
: 从保存的状态列表中读取寄存器值。getRegisterId
: 将寄存器名称字符串转为 Unicorn 的常量 ID。findInstructionContext
: 在insStack
中根据地址查找对应的上下文。bytesToHex
: 格式化输出。
4.总结
- 隔离性: 临时模拟器
tmpEmulator
的状态在每次performSingleSimulation
开始时都被精确重置到csel
执行前的状态。这避免了主模拟器复杂状态对分支模拟的干扰。 - 健壮性: 减少了状态管理出错的可能性。在单个模拟器方案中,模拟执行的过程如果出错,可能导致主模拟流程崩溃或后续分析错误。双模拟器方案中,临时模拟器的崩溃不影响主模拟器。
- 清晰度: 逻辑更分明,主模拟器负责发现,临时模拟器负责验证。
完整代码
import capstone.Capstone;
import capstone.api.Instruction;
import com.github.unidbg.AndroidEmulator;
import com.github.unidbg.Module;
import com.github.unidbg.arm.backend.Backend;
import com.github.unidbg.arm.backend.CodeHook;
import com.github.unidbg.arm.backend.UnHook;
import com.github.unidbg.arm.backend.Unicorn2Factory;
import com.github.unidbg.linux.android.AndroidEmulatorBuilder;
import com.github.unidbg.linux.android.AndroidResolver;
import com.github.unidbg.linux.android.dvm.DalvikModule;
import com.github.unidbg.linux.android.dvm.DvmObject;
import com.github.unidbg.linux.android.dvm.VM;
import com.github.unidbg.memory.Memory;
import keystone.Keystone;
import keystone.KeystoneArchitecture;
import keystone.KeystoneEncoded;
import keystone.KeystoneMode;
import unicorn.Arm64Const;
import unicorn.UnicornConst;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.util.*;
// 修改类名以反映新方法
public class DeOllvmBr_TwoEmus {
// --- 主模拟器实例 ---
private final AndroidEmulator emulator;
private final VM vm;
private final DalvikModule dm;
private final Module module;
// --- 临时模拟器实例 ---
private final AndroidEmulator tmpEmulator;
private final VM tmpVm;
private final Module tmpModule; // 临时模拟器加载的模块
// --- 配置 ---
private static final String INPUT_SO = "D:\\unidbg\\unidbg-android\\src\\test\\resources\\AntiOllvm\\libtprt.so";
private static final String OUTPUT_SO = "D:\\unidbg\\unidbg-android\\src\\test\\resources\\AntiOllvm\\libtprt-patch.so";
private static final long START_ADDR = 0x87014L;
private static final long END_ADDR = 0x87730L;
private static final long SIMULATION_TIMEOUT_INSTRUCTIONS = 100;
// --- 动态分析数据结构 ---
private final Deque<InstructionContext> insStack = new ArrayDeque<>(128);
private final Map<Long, CselInfo> cselInfoMap = new HashMap<>();
// --- 新增:存储待模拟的任务 ---
private final List<SimulationTask> simulationTasks = new ArrayList<>();
private final List<Patch> patches = new ArrayList<>();
private final Set<Long> patchedAddresses = new HashSet<>(); // 记录 Patch 应用的相对地址
// --- Capstone & Keystone 实例 ---
private final Capstone capstone;
private final Keystone keystone;
// --- 模拟控制 ---
private UnHook mainHook = null; // 主模拟器的 Hook
public DeOllvmBr_TwoEmus() throws IOException {
// --- 初始化主模拟器 ---
System.out.println("[初始化] 创建主模拟器 (emulator)...");
emulator = AndroidEmulatorBuilder.for64Bit()
.addBackendFactory(new Unicorn2Factory(true))
.setProcessName("com.example.deobf.main")
.build(); // 直接调用 build() 并赋值
Memory memory = emulator.getMemory();
memory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23));
vm = emulator.createDalvikVM();
vm.setVerbose(false); // 主模拟器可以不那么啰嗦
// --- 初始化临时模拟器 ---
System.out.println("[初始化] 创建临时模拟器 (tmpEmulator)...");
tmpEmulator = AndroidEmulatorBuilder.for64Bit()
.addBackendFactory(new Unicorn2Factory(true))
.setProcessName("com.example.deobf.tmp")
.build(); // 直接调用 build() 并赋值
Memory tmpMemory = tmpEmulator.getMemory();
// 使用相同的解析器设置,确保环境一致性
tmpMemory.setLibraryResolver(new AndroidResolver(23));
tmpVm = tmpEmulator.createDalvikVM();
tmpVm.setVerbose(false); // 临时模拟器也可以安静点
// --- 加载 SO 到两个模拟器 ---
File soFile = new File(INPUT_SO);
if (!soFile.exists()) {
throw new IOException("输入 SO 文件未找到: " + INPUT_SO);
}
System.out.println("[初始化] 加载 SO 到主模拟器...");
dm = vm.loadLibrary(soFile, false); // 主 Dalvik 模块
module = dm.getModule(); // 主模块
System.out.println("[初始化] 加载 SO 到临时模拟器...");
// 临时模拟器也需要加载库,但我们不需要它的 DalvikModule 引用,只需要 Module
// 注意:这里假设两个模拟器会将 SO 加载到相同的基地址。
// 如果基地址不同,后续地址计算需要考虑 tmpModule.base
DalvikModule tmpDm = tmpVm.loadLibrary(soFile, false);
tmpModule = tmpDm.getModule();
// 验证基地址是否一致(推荐检查)
if (module.base != tmpModule.base) {
System.err.printf("[警告] 主模块基址 (0x%x) 与临时模块基址 (0x%x) 不同!地址转换可能需要调整!%n",
module.base, tmpModule.base);
// 如果不同,后续所有传递给 tmpEmulator 的地址都需要从 module.base 转换到 tmpModule.base
// 例如: tmpAbsAddr = addr - module.base + tmpModule.base
// 为了简化,以下代码假设基地址相同。
}
// --- 初始化工具 ---
capstone = new Capstone(Capstone.CS_ARCH_ARM64, Capstone.CS_MODE_ARM);
capstone.setDetail(true);
keystone = new Keystone(KeystoneArchitecture.Arm64, KeystoneMode.LittleEndian);
System.out.printf("[主模块] %s, 基址: 0x%x, 大小: 0x%x%n", module.name, module.base, module.size);
System.out.printf("[临时模块] %s, 基址: 0x%x, 大小: 0x%x%n", tmpModule.name, tmpModule.base, tmpModule.size);
System.out.printf("Hook 范围 (主模拟器绝对地址): 0x%x - 0x%x%n", module.base + START_ADDR, module.base + END_ADDR);
// --- 设置 Hook (仅在主模拟器上) ---
setupMainEmulatorHooks();
}
// 设置主模拟器的 Hook
private void setupMainEmulatorHooks() {
if (this.mainHook != null) {
this.mainHook.unhook();
this.mainHook = null;
}
System.out.println(" [Hook管理] 正在添加主模拟器 Hook...");
emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() {
@Override
public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) {
// 主模拟器的 Hook 逻辑
long relativeAddr = address - module.base;
if (relativeAddr >= START_ADDR && relativeAddr <= END_ADDR) {
// 检查是否是已 Patch 地址 (基于最终 Patch 目标)
if (!patchedAddresses.contains(relativeAddr)) {
processInstruction(address, size, backend);
}
}
}
@Override
public void onAttach(UnHook unHook) {
System.out.println(" [Hook管理] 主模拟器 Hook 已附加。");
DeOllvmBr_TwoEmus.this.mainHook = unHook;
}
@Override
public void detach() {
System.out.println(" [Hook管理] 主模拟器 Hook 已分离。");
}
}, module.base + START_ADDR, module.base + END_ADDR, null);
}
// 处理主模拟器中的指令
private void processInstruction(long absAddress, int size, Backend backend) {
try {
long relativeAddr = absAddress - module.base;
if (patchedAddresses.contains(relativeAddr)) { // 再次检查,以防万一
return;
}
List<Number> currentRegisters = saveRegisters(backend); // 保存主模拟器当前状态
byte[] code = backend.mem_read(absAddress, size);
Instruction[] insns = capstone.disasm(code, absAddress, 1);
if (insns == null || insns.length == 0) return;
Instruction ins = insns[0];
InstructionContext context = new InstructionContext(relativeAddr, ins, currentRegisters);
insStack.push(context);
if (insStack.size() > 100) insStack.pollLast();
System.out.printf("[MainEmu 执行] 0x%x (Rel: 0x%x): %s %s%n",
ins.getAddress(), relativeAddr, ins.getMnemonic(), ins.getOpStr());
if ("csel".equalsIgnoreCase(ins.getMnemonic())) {
handleConditionalSelect(context);
} else if ("br".equalsIgnoreCase(ins.getMnemonic())) {
// --- 修改点:不再调用模拟,而是检查并创建任务 ---
handleBranchInstruction(context);
}
} catch (Exception e) {
System.err.printf("处理主模拟器指令错误 @ 0x%x: %s%n", absAddress, e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
// 处理 CSEL (与之前类似,仅记录信息)
private void handleConditionalSelect(InstructionContext currentContext) {
Instruction ins = currentContext.instruction;
long relativeAddr = currentContext.relativeAddr;
String opStr = ins.getOpStr();
String[] ops = opStr.split(",\\s*");
if (ops.length < 4) return;
String destReg = ops[0].trim();
String trueReg = ops[1].trim();
String falseReg = ops[2].trim();
String condition = ops[3].trim().toLowerCase();
List<Number> registersBeforeCsel = currentContext.registers; // CSEL 执行前的状态
try {
long trueSourceValue = getRegisterValue(trueReg, registersBeforeCsel);
long falseSourceValue = getRegisterValue(falseReg, registersBeforeCsel);
CselInfo info = new CselInfo(relativeAddr, destReg, condition, trueReg, falseReg, trueSourceValue, falseSourceValue);
cselInfoMap.put(relativeAddr, info);
System.out.printf("[MainEmu CSEL 发现] @0x%x: %s = %s ? %s(0x%x) : %s(0x%x). Cond: %s%n",
relativeAddr, destReg, condition, trueReg, trueSourceValue, falseReg, falseSourceValue, condition);
} catch (IllegalArgumentException e) {
System.err.printf("[MainEmu CSEL 错误] @0x%x: %s%n", relativeAddr, e.getMessage());
}
}
// 处理 BR (仅查找匹配 CSEL 并创建任务)
private void handleBranchInstruction(InstructionContext brContext) {
Instruction brIns = brContext.instruction;
long brRelativeAddr = brContext.relativeAddr;
String brReg = brIns.getOpStr().trim();
System.out.printf("[MainEmu BR 发现] @0x%x: br %s. 查找匹配 CSEL...%n", brRelativeAddr, brReg);
int searchDepth = 0;
int maxSearchDepth = 30;
Iterator<InstructionContext> it = insStack.iterator();
if (it.hasNext()) it.next(); // Skip self
while (it.hasNext() && searchDepth < maxSearchDepth) {
InstructionContext prevContext = it.next();
long prevRelativeAddr = prevContext.relativeAddr;
if (cselInfoMap.containsKey(prevRelativeAddr)) {
CselInfo cselInfo = cselInfoMap.get(prevRelativeAddr);
if (cselInfo.destinationRegister.equalsIgnoreCase(brReg)) {
System.out.printf(" [MainEmu BR 匹配] CSEL @0x%x. 创建模拟任务...%n", prevRelativeAddr);
// --- 关键:获取 CSEL 执行前的状态 ---
InstructionContext cselContext = findInstructionContext(prevRelativeAddr);
if (cselContext == null) {
System.err.printf(" [MainEmu 错误] 无法找到 CSEL @0x%x 的上下文! 跳过任务创建.%n", prevRelativeAddr);
return; // 无法获取必要的状态
}
List<Number> registersBeforeCsel = cselContext.registers;
// 创建模拟任务
SimulationTask task = new SimulationTask(
cselInfo,
brRelativeAddr,
registersBeforeCsel,
module.base + cselInfo.cselAddress, // cselAbsAddr
module.base + brRelativeAddr // brAbsAddr
);
simulationTasks.add(task);
System.out.printf(" [MainEmu 任务已添加] CSEL 0x%x -> BR 0x%x%n", cselInfo.cselAddress, brRelativeAddr);
// 可选:从 Map 中移除,防止一个 CSEL 被多个 BR 错误匹配
// cselInfoMap.remove(prevRelativeAddr);
return; // 找到匹配,停止搜索
}
}
searchDepth++;
}
// System.err.printf("[MainEmu BR 警告] @0x%x: 未找到 %s 的匹配 CSEL%n", brRelativeAddr, brReg);
}
// --- 新增:在临时模拟器上执行模拟 ---
/**
* 使用临时模拟器执行真假两个分支的模拟。
* @param task 包含 CSEL 信息、BR 地址和 CSEL 前状态的任务
*/
private void performSimulationsOnTmpEmu(SimulationTask task) {
System.out.printf("%n[TmpEmu] ===> 开始模拟任务: CSEL 0x%x -> BR 0x%x ===>%n",
task.cselInfo.cselAddress, task.brRelativeAddr);
Backend tmpBackend = tmpEmulator.getBackend();
// --- 模拟真分支 ---
System.out.println(" [TmpEmu] --- 模拟真分支 (True) ---");
long b1 = performSingleSimulation(tmpBackend, task, true);
System.out.printf(" [TmpEmu] --- 真分支结果 b1 = 0x%x ---%n", b1);
// --- 模拟假分支 ---
System.out.println(" [TmpEmu] --- 模拟假分支 (False) ---");
long b2 = performSingleSimulation(tmpBackend, task, false);
System.out.printf(" [TmpEmu] --- 假分支结果 b2 = 0x%x ---%n", b2);
// --- 处理结果 ---
if (b1 != -1 && b2 != -1) { // 检查模拟是否成功
if (b1 != b2) {
System.out.printf(" [TmpEmu 成功] 发现不同跳转目标: 真=0x%x, 假=0x%x. 生成 Patch.%n", b1, b2);
// 注意:generatePatch 需要绝对地址 b1, b2
generatePatch(task.cselInfo, task.brRelativeAddr, b1, b2);
} else {
System.out.printf(" [TmpEmu 注意] 真假分支目标相同 (0x%x). 无需 Patch 或为其他模式.%n", b1);
}
} else {
System.err.printf(" [TmpEmu 失败] 模拟未能确定跳转目标 (b1=0x%x, b2=0x%x).%n", b1, b2);
}
System.out.printf("[TmpEmu] <=== 模拟任务结束: CSEL 0x%x -> BR 0x%x <===%n",
task.cselInfo.cselAddress, task.brRelativeAddr);
}
/**
* 在临时模拟器上执行单次模拟(真或假)。
* @param tmpBackend 临时模拟器的后端
* @param task 模拟任务信息
* @param simulateTrueBranch 是否模拟真分支
* @return 模拟得到的 BR 寄存器的绝对地址值,失败返回 -1
*/
private long performSingleSimulation(Backend tmpBackend, SimulationTask task, boolean simulateTrueBranch) {
long targetAbsAddress = -1;
final UnHook[] tempHookHolder = { null }; // 用于停止模拟的 Hook
try {
// 1. 恢复 tmpEmulator 状态到 CSEL 执行前
System.out.println(" [TmpEmu] 恢复寄存器状态至 CSEL 之前...");
restoreRegisters(tmpBackend, task.registersBeforeCsel);
// 2. 强制修改 CSEL 目标寄存器的值
long valueToForce = simulateTrueBranch ? task.cselInfo.trueSourceValue : task.cselInfo.falseSourceValue;
int destRegId = getRegisterId(task.cselInfo.destinationRegister);
if (destRegId == -1) {
System.err.printf(" [TmpEmu 错误] 无法识别 CSEL 目标寄存器: %s%n", task.cselInfo.destinationRegister);
return -1;
}
tmpBackend.reg_write(destRegId, valueToForce);
System.out.printf(" [TmpEmu] 强制设置 %s = 0x%x (%s 分支)%n",
task.cselInfo.destinationRegister, valueToForce, simulateTrueBranch ? "真" : "假");
// 3. 设置起始 PC (CSEL 指令之后)
// 假设基地址相同,直接使用 task 中的绝对地址
long startPc = task.cselAbsoluteAddr + 4;
tmpBackend.reg_write(Arm64Const.UC_ARM64_REG_PC, startPc);
System.out.printf(" [TmpEmu] 设置起始 PC = 0x%x%n", startPc);
// 4. 设置临时 Hook 以在 BR 指令处停止
final long[] resultHolder = {-1L};
final boolean[] stopped = {false};
long brAbsAddr = task.brAbsoluteAddr; // 目标停止地址
tmpBackend.hook_add_new(new CodeHook() {
@Override
public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) {
if (address == brAbsAddr) {
System.out.printf(" [TmpEmu Hook] 到达目标 BR 地址 0x%x%n", address);
try {
int brRegId = getRegisterId(task.cselInfo.destinationRegister); // BR 使用的寄存器
if (brRegId != -1) {
resultHolder[0] = backend.reg_read(brRegId).longValue(); // 读取绝对地址
} else {
System.err.printf(" [TmpEmu Hook 错误] 无法识别 BR 寄存器: %s%n", task.cselInfo.destinationRegister);
}
} catch (Exception e) {
System.err.printf(" [TmpEmu Hook 错误] 读取 BR 寄存器值时出错: %s%n", e.getMessage());
}
backend.emu_stop();
stopped[0] = true;
System.out.printf(" [TmpEmu Hook] 模拟停止. 读取到 %s = 0x%x%n", task.cselInfo.destinationRegister, resultHolder[0]);
}
}
@Override public void onAttach(UnHook unHook) { tempHookHolder[0] = unHook; }
@Override public void detach() {}
}, startPc, brAbsAddr + 4, null); // Hook 范围
// 5. 开始模拟执行
System.out.printf(" [TmpEmu] 开始执行从 0x%x 到 0x%x (最多 %d 指令)%n", startPc, brAbsAddr, SIMULATION_TIMEOUT_INSTRUCTIONS);
try {
// 运行模拟,结束地址设为 BR 地址之后一点点,超时时间设为 SIMULATION_TIMEOUT_INSTRUCTIONS
tmpBackend.emu_start(startPc, brAbsAddr + 8, 0, SIMULATION_TIMEOUT_INSTRUCTIONS);
} catch (Exception emuEx) {
if (!stopped[0]) { // 如果不是被我们的 Hook 停止的
System.err.printf(" [TmpEmu 执行异常] emu_start 失败或超时: %s%n", emuEx.getMessage());
try {
long currentPc = tmpBackend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_PC).longValue();
System.err.printf(" [TmpEmu 执行异常] 模拟停止在 PC=0x%x%n", currentPc);
} catch (Exception pcEx) { /* ignore */ }
} else {
System.out.println(" [TmpEmu] emu_start 正常停止 (由 Hook 触发)。");
}
}
// 6. 获取结果 (绝对地址)
targetAbsAddress = resultHolder[0];
} catch (Exception e) {
System.err.printf(" [TmpEmu 模拟严重错误]: %s%n", e.getMessage());
e.printStackTrace();
targetAbsAddress = -1;
} finally {
// 7. 清理临时 Hook
if (tempHookHolder[0] != null) {
tempHookHolder[0].unhook();
}
}
return targetAbsAddress;
}
/**
* 生成 B.cond 和 B 指令的 Patch 信息。
* B.cond 替换原始 CSEL 指令。
* B 替换原始 BR 指令。
* @param cselInfo 匹配到的 CSEL 指令信息
* @param brRelativeAddr 原始 BR 指令的相对地址
* @param trueTargetAbsAddress 模拟得到的真分支目标绝对地址 (b1)
* @param falseTargetAbsAddress 模拟得到的假分支目标绝对地址 (b2)
*/
private void generatePatch(CselInfo cselInfo, long brRelativeAddr, long trueTargetAbsAddress, long falseTargetAbsAddress) {
long cselRelativeAddr = cselInfo.cselAddress;
// 检查地址是否已被 Patch
if (patchedAddresses.contains(cselRelativeAddr) || patchedAddresses.contains(brRelativeAddr)) {
System.out.printf(" [Patch 跳过] 地址 0x%x 或 0x%x 已标记 Patch.%n", cselRelativeAddr, brRelativeAddr);
return;
}
if (cselRelativeAddr == brRelativeAddr || Math.abs(cselRelativeAddr - brRelativeAddr) < 4) {
System.err.printf(" [Patch 错误/警告] CSEL (0x%x) 和 BR (0x%x) 地址相同或重叠.%n", cselRelativeAddr, brRelativeAddr);
return; // 避免覆盖
}
try {
long cselAbsoluteAddr = module.base + cselRelativeAddr;
long brAbsoluteAddr = module.base + brRelativeAddr;
// Patch 1: 条件跳转 @ CSEL 位置 (b.cond b1)
long offset1 = trueTargetAbsAddress - cselAbsoluteAddr;
String condJumpAsm = String.format("b.%s #0x%x", cselInfo.condition.toLowerCase(), offset1);
// Patch 2: 无条件跳转 @ BR 位置 (b b2)
long offset2 = falseTargetAbsAddress - brAbsoluteAddr;
String uncondJumpAsm = String.format("b #0x%x", offset2);
// 添加 Patch (使用相对地址)
patches.add(new Patch(cselRelativeAddr, condJumpAsm, trueTargetAbsAddress));
patches.add(new Patch(brRelativeAddr, uncondJumpAsm, falseTargetAbsAddress));
// 标记地址已 Patch
patchedAddresses.add(cselRelativeAddr);
patchedAddresses.add(brRelativeAddr);
System.out.printf(" [Patch 已生成] @CSEL 0x%x: %s (目标: 0x%x)%n", cselRelativeAddr, condJumpAsm, trueTargetAbsAddress);
System.out.printf(" @BR 0x%x: %s (目标: 0x%x)%n", brRelativeAddr, uncondJumpAsm, falseTargetAbsAddress);
} catch (Exception e) {
System.err.printf(" [Patch 生成错误] @CSEL 0x%x -> BR 0x%x: %s%n", cselRelativeAddr, brRelativeAddr, e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
private List<Number> saveRegisters(Backend backend) {
List<Number> regs = new ArrayList<>(32);
for (int i = Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0; i <= Arm64Const.UC_ARM64_REG_X28; i++) regs.add(backend.reg_read(i));
regs.add(backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_FP)); regs.add(backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_LR)); regs.add(backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_SP));
return regs;
}
private void restoreRegisters(Backend backend, List<Number> regs) {
if (regs == null || regs.size() < 32) { System.err.println("[错误] 尝试恢复无效的寄存器列表!"); return; }
for (int i = Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0; i <= Arm64Const.UC_ARM64_REG_X28; i++) backend.reg_write(i, regs.get(i - Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0));
backend.reg_write(Arm64Const.UC_ARM64_REG_FP, regs.get(29)); backend.reg_write(Arm64Const.UC_ARM64_REG_LR, regs.get(30)); backend.reg_write(Arm64Const.UC_ARM64_REG_SP, regs.get(31));
}
private long getRegisterValue(String reg, List<Number> ctx) {
if (ctx == null || ctx.size() < 32) throw new IllegalArgumentException("无效的寄存器上下文列表");
reg = reg.toLowerCase().trim();
if ("xzr".equals(reg) || "wzr".equals(reg)) return 0L;
int regId = getRegisterId(reg);
if (regId != -1) {
int index = -1;
if (regId >= Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0 && regId <= Arm64Const.UC_ARM64_REG_X28) index = regId - Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0;
else if (regId == Arm64Const.UC_ARM64_REG_FP) index = 29;
else if (regId == Arm64Const.UC_ARM64_REG_LR) index = 30;
else if (regId == Arm64Const.UC_ARM64_REG_SP) index = 31;
if (index != -1 && index < ctx.size()) {
long value = ctx.get(index).longValue();
if (reg.startsWith("w") && !"wzr".equals(reg) && !"wsp".equals(reg)) return value & 0xFFFFFFFFL;
return value;
}
}
throw new IllegalArgumentException("不支持或无效的寄存器名称: " + reg);
}
private int getRegisterId(String reg) { /* ... 不变 ... */
reg = reg.toLowerCase().trim();
switch (reg) {
case "x0": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0; case "x1": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X1; case "x2": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X2; case "x3": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X3; case "x4": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X4; case "x5": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X5; case "x6": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X6; case "x7": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X7; case "x8": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X8; case "x9": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X9; case "x10": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X10; case "x11": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X11; case "x12": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X12; case "x13": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X13; case "x14": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X14; case "x15": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X15; case "x16": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X16; case "x17": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X17; case "x18": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X18; case "x19": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X19; case "x20": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X20; case "x21": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X21; case "x22": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X22; case "x23": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X23; case "x24": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X24; case "x25": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X25; case "x26": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X26; case "x27": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X27; case "x28": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X28; case "x29": case "fp": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_FP; case "x30": case "lr": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_LR; case "sp": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_SP; case "pc": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_PC; case "xzr": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_XZR;
case "w0": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0; case "w1": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X1; case "w2": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X2; case "w3": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X3; case "w4": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X4; case "w5": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X5; case "w6": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X6; case "w7": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X7; case "w8": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X8; case "w9": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X9; case "w10": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X10; case "w11": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X11; case "w12": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X12; case "w13": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X13; case "w14": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X14; case "w15": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X15; case "w16": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X16; case "w17": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X17; case "w18": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X18; case "w19": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X19; case "w20": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X20; case "w21": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X21; case "w22": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X22; case "w23": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X23; case "w24": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X24; case "w25": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X25; case "w26": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X26; case "w27": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X27; case "w28": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_X28; case "w29": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_FP; case "w30": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_LR; case "wzr": return Arm64Const.UC_ARM64_REG_WZR;
default: return -1;
}
}
private InstructionContext findInstructionContext(long relativeAddr) { /* ... 不变 ... */
for (InstructionContext ctx : insStack) if (ctx.relativeAddr == relativeAddr) return ctx; return null;
}
private static String bytesToHex(byte[] bytes) { /* ... 不变 ... */
if (bytes == null) return "null"; StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (byte b : bytes) sb.append(String.format("%02X ", b)); return sb.toString().trim();
}
// --- 应用 Patch (不变) ---
private void applyPatches() {
if (patches.isEmpty()) { System.out.println("没有生成任何 Patch。"); return; }
System.out.printf("%n准备应用 %d 个 Patch 到 %s...%n", patches.size(), OUTPUT_SO);
File inputFile = new File(INPUT_SO); File outputFile = new File(OUTPUT_SO);
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(inputFile); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFile)) {
byte[] buffer = fis.readAllBytes(); int appliedCount = 0;
for (Patch p : patches) {
if (p.address < 0 || p.address + 4 > buffer.length) { System.err.printf("跳过 Patch: 地址 0x%x 超出文件范围 (0x%x)%n", p.address, buffer.length); continue; }
try {
long absPatchAddr = module.base + p.address; // 使用主模块基址计算汇编地址
KeystoneEncoded encoded = keystone.assemble(p.instruction); // 提供汇编地址
byte[] machineCode = encoded.getMachineCode();
if (machineCode == null || machineCode.length != 4) { System.err.printf("Keystone 错误: 汇编 '%s' 失败或长度不正确 (%d bytes) @ 0x%x (Abs: 0x%x)%n", p.instruction, machineCode != null ? machineCode.length : 0, p.address, absPatchAddr); continue; }
System.arraycopy(machineCode, 0, buffer, (int) p.address, 4);
System.out.printf(" 已应用 @0x%x: %s -> %s (模拟目标: 0x%x)%n", p.address, p.instruction, bytesToHex(machineCode), p.targetAddress);
appliedCount++;
} catch (Exception ke) { System.err.printf("Keystone 汇编失败 @0x%x 指令 '%s': %s%n", p.address, p.instruction, ke.getMessage()); }
}
fos.write(buffer); System.out.printf("成功应用 %d 个 Patch 到 %s%n", appliedCount, outputFile.getName());
} catch (IOException e) { System.err.println("应用 Patch 到文件时出错: " + e.getMessage()); e.printStackTrace(); }
finally { if (keystone != null) keystone.close(); }
}
// --- 内部数据结构 ---
static class InstructionContext { /* ... 不变 ... */
final long relativeAddr; final Instruction instruction; final List<Number> registers;
InstructionContext(long addr, Instruction ins, List<Number> regs) { this.relativeAddr = addr; this.instruction = ins; this.registers = regs; }
}
static class CselInfo { /* ... 不变 ... */
final long cselAddress; final String destinationRegister; final String condition; final String trueSourceReg; final String falseSourceReg; final long trueSourceValue; final long falseSourceValue;
CselInfo(long addr, String destReg, String cond, String trueReg, String falseReg, long tVal, long fVal) { this.cselAddress = addr; this.destinationRegister = destReg; this.condition = cond; this.trueSourceReg = trueReg; this.falseSourceReg = falseReg; this.trueSourceValue = tVal; this.falseSourceValue = fVal; }
}
static class Patch { /* ... 不变 ... */
final long address; final String instruction; final long targetAddress;
Patch(long addr, String ins, long target) { this.address = addr; this.instruction = ins; this.targetAddress = target; }
}
// --- 新增:模拟任务的数据结构 ---
static class SimulationTask {
final CselInfo cselInfo;
final long brRelativeAddr;
final List<Number> registersBeforeCsel; // CSEL 执行前的寄存器状态
final long cselAbsoluteAddr;
final long brAbsoluteAddr;
SimulationTask(CselInfo cselInfo, long brRelativeAddr, List<Number> registersBeforeCsel, long cselAbsAddr, long brAbsAddr) {
this.cselInfo = cselInfo;
this.brRelativeAddr = brRelativeAddr;
this.registersBeforeCsel = registersBeforeCsel; // 存储状态
this.cselAbsoluteAddr = cselAbsAddr;
this.brAbsoluteAddr = brAbsAddr;
}
}
// --- 主执行逻辑 ---
public static void main(String[] args) {
System.out.println("启动 DeOllvmBr (双模拟器方法)...");
DeOllvmBr_TwoEmus deobf = null;
try {
// 1. 初始化 (会创建两个模拟器并加载 SO)
deobf = new DeOllvmBr_TwoEmus();
// 2. 执行主模拟器代码以收集任务
System.out.println("\n[阶段 1] 执行主模拟器以查找 CSEL-BR 模式并收集任务...");
// ==================================================================
// !!! 重要: 修改这里来调用包含混淆代码的函数 !!!
System.out.println("警告: 正在调用 JNI_OnLoad 作为示例,可能无法触发目标 Hook 代码。请修改!");
deobf.dm.callJNI_OnLoad(deobf.emulator);
// 例如: deobf.module.callFunction(deobf.emulator, 0xYourFunctionOffset);
// ==================================================================
System.out.println("[阶段 1] 主模拟器执行完成。收集到 " + deobf.simulationTasks.size() + " 个模拟任务。");
// 3. 使用临时模拟器处理收集到的任务
System.out.println("\n[阶段 2] 使用临时模拟器处理任务并生成 Patch...");
if (!deobf.simulationTasks.isEmpty()) {
for (SimulationTask task : deobf.simulationTasks) {
deobf.performSimulationsOnTmpEmu(task);
}
System.out.println("[阶段 2] 所有模拟任务处理完毕。");
} else {
System.out.println("[阶段 2] 没有需要模拟的任务。");
}
// 4. 应用生成的 Patch
System.out.println("\n[阶段 3] 应用生成的 Patch 到文件...");
deobf.applyPatches();
} catch (Exception e) {
System.err.println("在执行或 Patch 过程中发生错误:");
e.printStackTrace();
} finally {
// 5. 清理资源 (关闭两个模拟器)
if (deobf != null) {
System.out.println("\n[清理] 关闭模拟器...");
try {
if (deobf.emulator != null) deobf.emulator.close();
System.out.println(" 主模拟器已关闭。");
} catch (IOException e) { System.err.println("关闭主模拟器时出错: " + e.getMessage()); }
try {
if (deobf.tmpEmulator != null) deobf.tmpEmulator.close();
System.out.println(" 临时模拟器已关闭。");
} catch (IOException e) { System.err.println("关闭临时模拟器时出错: " + e.getMessage()); }
if (deobf.capstone != null) deobf.capstone.close();
// Keystone 在 applyPatches 中关闭
}
}
System.out.println("\nDeOllvmBr 执行完毕。");
}
}