Android Hook 简介

1、Hook基本概述

Hook翻译过来是钩子的意思，我们都知道无论是手机还是电脑运行的时候都依赖系统各种各样的API，当某些API不能满足我们的要求时，我们就得去修改某些api，使之能满足我们的要求。这样api hook就自然而然的出现了。我们可以通过api hook，改变一个系统api的原有功能。基本的方法就是通过hook“接触”到需要修改的api函数入口点，改变它的地址指向新的自定义的函数。当然这种技术同样适用于Android系统，在Android开发中，我们同样能利用Hook的原理让系统某些方法运行时调用的是我们定义的方法，从而满足我们的要求。

2、Android中Xposed与Cydia Substrate简述

Android hook中有两个比较好用的框架Xposed和Cydia Substrate，但它们都是得在手机root得前提下才能用的，下面先简单介绍下着两种框架的原理

Xposed：是一款可以在不修改APK的情况下影响程序运行的框架服务，基于Xposed能够制作出许多功能强大的模块，且在功能不冲突的情况下同时运作。其主要原理是通过替换/system/bin/app_process程序控制zygote进程，使得app_process在启动过程中会加载XposedBridge.jar这个jar包，从而完成对Zygote进程及其创建的Dalvik虚拟机的劫持。

Xposed框架是基于一个Android的本地服务应用XposedInstaller，与一个提供API 的jar文件来完成的。所以，安装使用Xposed框架需要完成以下几个步骤：

1、安装XposedInstall.apk本地服务应用，官网下载地址为：http://repo.xposed.info/module/de.robv.android.xposed.installer

2、安装好后进入XposedInstaller应用程序，并需要激活框架（需要root权限，国内有的机子可能还不支持）。

3、下载Xposed API库XposedBridgeApi-.jar，在代工程中引用，至于具体的api怎么用，网上有很多，可以自己去搜下。

Cydia Substrate：使用过苹果手机的用户应该对Cydia Substrate框架来说一点都不会陌生，因为Cydia Substrate框架为苹果用户提供了越狱相关的服务框架。当然，Cydia Substrate也推出了Android版。Cydia Substrate是一个代码修改平台，它可以修改任何主进程的代码，不管是用Java还是C/C++（native代码）编写的，具体步骤如下：

1、同样需要下载安装一个Android本地服务的substrate.apk，可以在其官网下载 

2、安装substrate后，需要“Link Substrate Files”（连接本地的Substrate服务文件），需要Root权限的，连接后还需要重启设备才能够生效。

3、下载使用Cydia Substrate库 ，在代工程中引用，至于具体的api怎么调用，有兴趣的可以自己去搜下，官网有说明。

从上面的两个框架可以看出，当手机root后，我们能利用hook干很多事，比如修改微信运动步数，修改手机字体颜色，伪造gps位置，微信自动抢红包等等，差不多手机对我们就是透明的了，想怎么弄都行。。

3、不依赖第三方库，利用java反射实现简单的hook

我们都知道Activity是得在AndroidManifest.xml中配置的，今天就以一个简单的例子来看看hook的强大之处，新建一个Android项目时里有个MainActivity，我们在创建一个TestActivity，不在AndroidManifest.xml中配置，利用hook技术，让应用启动的时候，显示的是我们写的TestActivity。

我们先简单说下Activity的启动流程，Activity启动时候一般都是通过startActivity的方式启动的，并没有看到调研new Activity()啥的，其实这都是在系统里完成的,在Instrumentation.java中两个重载的方法来创建Activity的实例，如下：

//frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java
    public Activity newActivity(Class clazz, Context context,
            IBinder token, Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
            CharSequence title, Activity parent, String id,
            Object lastNonConfigurationInstance) throws InstantiationException,
            IllegalAccessException {
        Activity activity = (Activity)clazz.newInstance();
        ActivityThread aThread = null;
        activity.attach(context, aThread, this, token, 0, application, intent,
                info, title, parent, id,
                (Activity.NonConfigurationInstances)lastNonConfigurationInstance,
                new Configuration(), null, null, null);
        return activity;
    }

//frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java
    public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className,
            Intent intent)
            throws InstantiationException, IllegalAccessException,
            ClassNotFoundException {
        return (Activity)cl.loadClass(className).newInstance();
    }

今天我们要做的就是当MainActivity在创建实例时，我们用TestActivity的实例来替换掉，这样应用启动的就是我们测试用的TestActivity

1.写一个InstrumentationHook继承系统的Instrumentation，并重写父类的newActivity方法

public class InstrumentationHook extends Instrumentation {

    @Override
    public Activity newActivity(Class clazz, Context context, IBinder token,
                                Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
                                CharSequence title, Activity parent, String id,
                                Object lastNonConfigurationInstance) throws InstantiationException,
            IllegalAccessException {
        Log.d(this, " CustomInstrumentation#newActivity call 1");
        return super.newActivity(clazz, context, token, application, intent, info,
                title, parent, id, lastNonConfigurationInstance);
    }

    @Override
    public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className, Intent intent)
            throws InstantiationException, IllegalAccessException,
            ClassNotFoundException {
        Log.d(this, " CustomInstrumentation#newActivity call 3 parmas className:" + className + " intent:" + intent.toString());
        Activity activity = createActivity(intent);
        if (activity != null) {
            return activity;
        }
        return super.newActivity(cl, className, intent);
    }

    /*可以在createActivity拦截替换某个activity，下面自是一个简单例子*/
    protected Activity createActivity(Intent intent) {
        String className = intent.getComponent().getClassName();
        Log.d(this, "createActivity className=" + className);
        if ("hook.jason.com.androidhook.MainActivity".equals(className)) {
            try {
                Class PluginActivity = (Class) Class
                        .forName("hook.jason.com.androidhook.TestActivity");
                return PluginActivity.newInstance();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }
}

2.获取当前应用的ActivityThread，并替换系统默认定义的mInstrumentation实例

/**
 * Created by Yin.Jason on 17/3/18.
 * Email:[email protected]
 */

public class HookManager {
    static Object activityThreadInstance;

    public static void init() throws ClassNotFoundException,
            NoSuchMethodException, IllegalAccessException,
            IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
        Class activityThread = Class.forName("android.app.ActivityThread");
        Method currentActivityThread = activityThread
                .getDeclaredMethod("currentActivityThread");
        activityThreadInstance = currentActivityThread.invoke(null);
    }

    public static void injectInstrumentation() throws NoSuchFieldException,
            IllegalAccessException, IllegalArgumentException {
        Log.i(HookManager.class, " start injectInstrumentation");
        Field field_instrumentation = activityThreadInstance.getClass()
                .getDeclaredField("mInstrumentation");
        field_instrumentation.setAccessible(true);
        InstrumentationHook instrumentationHook = new InstrumentationHook();
        field_instrumentation.set(activityThreadInstance, instrumentationHook);
    }
}

3.在MyApplication的onCreate里替换 ActivityThread里的mInstrumentation变量

public class MyApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        try {
            Log.d(this, " onCreate starting init");
            HookManager.init();
            HookManager.injectInstrumentation();
        } catch (Exception e) {
            Log.d(this, " onCreate e:" + e.toString());
        }
        super.onCreate();
    }
}

运行后界面如下：

具体log如下：

03-18 17:28:55.621 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: MyApplication :  onCreate starting init
03-18 17:28:55.623 436-436/hook.jason.com.androidhook I/AndroidHook: Class :  start injectInstrumentation
03-18 17:28:55.633 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: InstrumentationHook :  CustomInstrumentation#newActivity call 3 parmas className:hook.jason.com.androidhook.MainActivity intent:Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x10000000 cmp=hook.jason.com.androidhook/.MainActivity }
03-18 17:28:55.633 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: InstrumentationHook : createActivity className=hook.jason.com.androidhook.MainActivity
03-18 17:28:55.674 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onCreate
03-18 17:28:55.752 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onResume
03-18 17:28:55.775 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onPause
03-18 17:28:55.789 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onAttachedToWindow
03-18 17:39:55.838 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onRestart
03-18 17:39:55.855 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onResume
03-18 17:40:26.044 436-436/hook.jason.com.androidhook D/AndroidHook: TestActivity : onPause

从log中可以看出MainActivity的onCreate方法根本没有运行，走的是没有配置的TestActivity类 源码下载地址