iOS逆向

作者: AndyYaWei | 来源:发表于2019-12-22 13:15 被阅读0次

前言：想必大家都知道了，新浪阅读整个业务线砍掉的事情，是的，朕的大清亡了，不过赔偿很到位，也有了幸福感。从北京回到郑州休息好一阵子，思考了一下未来的工作方向，业余时间总结一下所学知识吧。

以下就是学习过程中的笔记！

函数的本质
寄存器：64位:x0-x30,XZR(零寄存器)
32位:W0-W30,WZR(零寄存器)
PC寄存器：用来确定CPU即将执行的地址；
改变PC寄存器：使用bl跳转值指令
- 栈：是一种具有特殊的访问方式的存储空间（后进先出）
  sp寄存器在任一时刻都会保存栈顶的地址；
  只要调用函数就会开辟栈空间；系统通过操作SP寄存器，SP往高地址走时都属于栈区域，SP往低地址走时这块区域是没有用的。
- 对内存的操作就是读和写，
- ldr 把内存数据读到寄存器，str把寄存器写到内存；
- 函数调用完毕，要做栈平衡。
- fp寄存器也称为x29寄存器属于通用寄存器，在某一时刻我们可以利用它保存栈底地址。
- bl和ret指令
  bl标号：
  - 将下一条指令的地址放到lr(x30)寄存器；
  - 转到标号处执行。
  ret指令：
  - 默认使用x30中的值，x30放的是回去的路。

解读一下：
stp x29, x30, [sp, #-0x10]!

将x29，x30放到sp减去0x10的位置并且sp减去0x10

什么条件才能这样写？

栈空间只需要保护29和30，没有额外的栈空间；也就是函数里面只是一个简单的调用，没有局部变量。

ldr x30, [sp], #0x10

[sp]表示：把它当作内存地址，取出其中的值

函数的参数与返回值：
什么时候节约内存：写入到栈区，写入到内存时。
寄存器不存在节约内存。
寄存器里面有个运算器

参数 x0-x7，w0-w7
补充：
返回值 x0
补充：
sp栈顶
x29栈底
orr = mov

为什么参数最好8个？

通过寄存器的访问是最高效的

还原高级代码
函数调用栈
eg：main函数参数入栈：保护现场；
当函数参数多的时候x0-x7放到栈区域进行保护
先放参数、再放局部变量

栈里面存在野指针？
eg1：用4个字节去访问8字节的地址；
eg2:一个指针指向垃圾地址。
栈里面一般不存放真实的结构体数据（不过在函数内部也可能有纯粹的结构体，一般我们使用的第三方框架都是使用malloc开辟内存区域，再去创建结构体放到里面），一般存放简单的引用型数据（指针）。
什么时候29、30需要保护？
有嵌套调用的时候。
什么时候用到更多的栈？
当有参数和局部变量的时候。

状态寄存器(又称：标记寄存器)：当前执行方法的状态
32位寄存器的最高4位
- N：记录相关的指令执行结束后，结果是否位负，如果为负
- N=1
- Z：计算结果如果为0，Z=1
- C：无符号加法进位，C=1;无符号减法有借位C=0;
- V：有符号溢出标记，有溢出V=1;
  正+正=负 v=1
  负-负=正 v=1
if指令可以改变标志寄存器
add sub orr 会影响标志寄存器
内存：
- 代码区：存放代码、可读可写
- 栈区：放参数、局部变量、临时数据
- 堆区：动态申请
- 常量区：只读

带#就是立即数（数字）

解读：adrp x0, 1

1、将pc寄存器的值低12位清0
2、将1左移12位
3、将整两个值相加，赋值给x0寄存器

方法编号：是个字符串常量存放在MackO文件里面

虚拟内存和物理内存
虚拟内存：
物理内存：
adrp x0, #0x1
adrp里面要么是全局变量要么是局部变量要么就是一个对象的属性。

image.png

全局变量和常量
- 一般内存中获取全局变量和常量时，出现adrp和add两条指令获得一个地址的情况。
- ADRP(Address Page)
  - adrp x0, 1
    - 将1的值，左移12位！16进制就是0x1000
    - 将当前PC寄存器低12位清0
    - 将以上两个结果相加，存放到x0寄存器
  - 通过ADD指令，获取这页内存中的偏移。- image.png
  - image.png
    
    使用hopper还原高级代码：
- 一句一句还原成高级代码。
  先看main函数在bl调用func时有木有把参数传进去，有说明有参数。再看func函数体内有木有对x0做操作，一般情况下如果有说明有返回值（可能会在栈里面）但是不能确定返回值类型，可以确定方法编号，从中确定返回值类型。
- 由下到上简化
CMP比较指令：把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或立即数进行比较，但不存储结果，只是正确的更改标志寄存器，底层做的是减法运算。
- B.LE标号：标记结果是小于等于，执行标号，否则不跳转
- B.LT标号：标记结果是小于，执行标号，否则不跳转
- B.GE标号：标记结果是大于等于，执行标号，否则不跳转
- B.GT标号：标记结果是大于，执行标号，否则不跳转
- B.EQ标号：标记结果是等于，执行标号，否则不跳转
- B.NQ标号：标记结果是不等于，执行标号，否则不跳转
- B.HI标号：标记结果是无符号大于，执行标号，否则不跳转
- 稍后补充....

 adrp x30, #0x100008000
 add x30, x30, #0xcf0
 还原成高级代码为：int *x30 = &g;

循环&选择
- cmp和subs区别？cmp不会保存结果，subs会保存结果。
- do while判断条件在后面，满足条件往前跳
- while和for很像，判断条件在前面，满足条件往前跳
switch
- 分之少于3个没有意义和if else很像
- 各个分支常量差值比较大时，编译器会在内存和效率之间取舍
- 分支较多时，编译器会生成一个表，进行跳转
代码优化
- 非本文件的函数或代码编译器不会优化
指针
- 指针可以做简单的运算。如：自增/自减

block反汇编：最主要的是找到invoke(实现地址)、signature(类型)，进而重写block，hook别人的block。

先看一下block源码

  #define BLOCK_DESCRIPTOR_1 1
  struct Block_descriptor_1 {
  uintptr_t reserved;
  uintptr_t size;
  };

  #define BLOCK_DESCRIPTOR_2 1
  struct Block_descriptor_2 {
  // requires BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE
  BlockCopyFunction copy;
  BlockDisposeFunction dispose;
  };
  struct Block_descriptor_3 {
    // requires BLOCK_HAS_SIGNATURE
    const char *signature;
    const char *layout;   // contents depend on 
     BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT
    };
   struct Block_layout {
    void *isa;
    volatile int32_t flags; // contains ref count
    int32_t reserved;
    BlockInvokeFunction invoke;//实现地址!
    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
   // imported variables
   };

寻找invoke和signature
实例一：高级代码如下：

 int main(int argc, char * argv[]) {
     void (^block)(void) = ^(){
         NSLog(@"nslog");
      };
      block();
      return 0;
  }

汇编代码如下：

 0x1000ba2a0 <+12>: adrp   x8, 2
 0x1000ba2a4 <+16>: add    x8, x8, #0x70             ; =0x70 
 0x1000ba2a8 <+20>: stur   wzr, [x29, #-0x4]
 0x1000ba2ac <+24>: stur   w0, [x29, #-0x8]
 0x1000ba2b0 <+28>: str    x1, [sp, #0x10]
 ->  0x1000ba2b4 <+32>: mov    x0, x8
 0x1000ba2b8 <+36>: bl     0x1000ba5fc               ; symbol 
stub for: objc_retainBlock
 0x1000ba2bc <+40>: str    x0, [sp, #0x8]
 0x1000ba2c0 <+44>: ldr    x8, [sp, #0x8]
 0x1000ba2c4 <+48>: mov    x0, x8
 0x1000ba2c8 <+52>: ldr    x8, [x8, #0x10]
 0x1000ba2cc <+56>: blr    x8

(lldb) x 0x1000bc070 
0x1000bc070: 18 86 f9 9f 01 00 00 00 00 00 00 50 00 00 
00 00  ...........P....
0x1000bc080: f8 a2 0b 00 01 00 00 00 50 c0 0b 00 01 00 
00 00  ........P.......

(lldb) dis -s 0x01000ba2f8
反汇编`__main_block_invoke:
0x1000ba2f8 <+0>:  sub    sp, sp, #0x20             ; =0x20 
0x1000ba2fc <+4>:  stp    x29, x30, [sp, #0x10]
0x1000ba300 <+8>:  add    x29, sp, #0x10            ; =0x10 
0x1000ba304 <+12>: str    x0, [sp, #0x8]
0x1000ba308 <+16>: str    x0, [sp]
0x1000ba30c <+20>: adrp   x0, 2
0x1000ba310 <+24>: add    x0, x0, #0xb0             ; =0xb0 
0x1000ba314 <+28>: bl     0x1000ba5a8               ; symbol stub for: NSLog

实例二：高级代码如下：

 int main(int argc, char * argv[]) {
     int a = 10;
     void (^block)(void) = ^(){
        NSLog(@"nslog--%d", a);
     };
     block();
     return 0;
}

汇编代码如下：

  0x10004a24c <+12>:  adrp   x8, 2
  0x10004a250 <+16>:  add    x8, x8, #0x58             ; =0x58 
  0x100082254 <+20>:  adrp   x9, 0
  0x100082258 <+24>:  add    x9, x9, #0x2e0            ; 
  =0x2e0

(lldb) x 0x100084058
 0x100084058: 00 00 00 00 00 00 00 00 24 00 00 00 00 00 
 00 00  ........$.......
 0x100084068: 8c 3f 08 00 01 00 00 00 fb 33 08 00 01 00 
 00 00  .?.......3......

(lldb) x 0x1000822e0
 0x10004a2e0: ff c3 00 d1 fd 7b 02 a9 fd 83 00 91 a0 83 1f 
 f8  .....{..........
 0x10004a2f0: e8 03 00 aa e8 0b 00 f9 09 20 40 b9 e0 03 
 09 aa  ......... @.....

 (lldb) p (char *)0x0100083f8c
 (char *) $1 = 0x0000000100083f8c "v8@?0"

 dis -s 0x1000822e0
 反汇编`__main_block_invoke:
 0x1000822e0 <+0>:  sub    sp, sp, #0x30             ; =0x30 
 0x1000822e4 <+4>:  stp    x29, x30, [sp, #0x20]
 0x1000822e8 <+8>:  add    x29, sp, #0x20            ; =0x20 
 0x1000822ec <+12>: stur   x0, [x29, #-0x8]
 0x1000822f0 <+16>: mov    x8, x0
 0x1000822f4 <+20>: str    x8, [sp, #0x10]
 0x1000822f8 <+24>: ldr    w9, [x0, #0x20]
 0x1000822fc <+28>: mov    x0, x9

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