装X指南之通过 VirtualApp 实现免 Root 权限 Hook

一、前言

之前写的 「装X指南之Xposed安装与配置」，有人反馈手机 root 风险较大，而且操作成本高，有没有什么方法是不需要 root 就能够实现 hook 的或者不需要 Xposed 也能玩起插件的？于是就有了这篇文章，离开 Xposed ，带你免 root 实现 hook！

二、VirtualApp

1、关于 VirtualApp 的介绍

VA目前被广泛应用于插件化开发、无感知热更新、自动化、多开等技术领域，但它决不仅限于此，Android本身就是一个极其开放的平台，免安装运行APK这一Feature打开了无限可能-----这都取决于您的想象力。

感谢 asLody 开源，据说他写这个项目才高二，佩服佩服~

• VirtualApp 项目地址：

1. https://github.com/asLody/VirtualApp

2、VirtualApp 的原理

VirtualApp 伪造了一套 framework 代码，实现所有在其进程启动的应用，都运行在一个虚拟空间（注：个人理解，如有错误，还请指出）。

• VirtualApp 源码学习与原理分析

1. https://blog.csdn.net/leif_/article/details/72420934
2. https://blog.csdn.net/ganyao939543405/article/details/76146760

3、VirtualApp 使用问题

Github 上的代码，作者已经没有继续开源更新了，可以看到后续的所有修改，都在作者的商业版上操作，所以有可能在使用上会出现一些 bug。

其实可以看到「商业版」，不管稳定性与兼容性，都做了很大的修复和改动，最重要的是，支持 Dalvik 和 Art 的 Java Hook( API 同 Xposed )，可惜在作者没有公开源码的情况下，我们个人不可能为了学习去购买「商业版」~

特别说明：作者明确指出，如果项目需要投入商业使用，请购买「商业版」。我们这里仅做技术学习使用

4、VirtualHook 介绍

上文说到我们无法使用「商业版」的 VirtualApp ，来进行 Hook ，准确来说是作者没把 Hook 的 Api 公开。

下面我要介绍另一个基于 VirtualApp 改造的项目 —— VirtualHook（区分：VirtualApp 与 VirtualHook 的区别，不要搞混了，后文使用 VirtualHook 来实践），感谢 rk700 开源 VirtualHook 与 YAHFA

1）VirtualHook 项目地址：

1. https://github.com/rk700/VirtualHook

2）VirtualHook 构成：

VirtualHook is a tool for hooking application without root permission. It is based on two projects:

• VirtualApp. It’s a plugin framework which allows running applications in its virtual space.
• YAHFA . It’s a hook framework for ART which allows hooking Java method of the application.

3）VirtualHook 注入

• 关键的地方，VirtualHook 修改 VirtualApp 的核心代码，提供 Hook 注入代码的窗口
• 以下是在 VirtualApp 里面 VClienImpl 类注入的关键代码

    DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath,
            VEnvironment.getDalvikCacheDirectory().getAbsolutePath(),
            libPath,
            appClassLoader);
    // YAHFA do hook 
    HookMain.doHookDefault(dexClassLoader, appClassLoader);

public void findAndBackupAndHook(Class targetClass, String methodName,
String methodSig, Method hook, Method backup);

三、YAHFA

1、YAHFA 介绍

YAHFA(Yet Another Hook Framework for ART) 是基于 ART 的 Hook 框架，支持 Android 5.0 ~ 9.0 版本的 Java 方法的 Hook 与替代 。而 VirtualHook 则是靠 YAHFA 实现的免 Root Hook。

• 来自看雪论坛：

1. https://bbs.pediy.com/thread-216786.htm

• YAHFA 项目地址：

1. https://github.com/rk700/YAHFA

2、YAHFA 原理

我是看不太懂里面的原理，但是还是把别人的分析过程，贴出来给大家，希望看懂的朋友，不吝分享：

• 写文的时候，好像作者的博客挂了，不过还是写上吧

http://rk700.github.io/2017/03/30/YAHFA-introduction/

• csdn 一位博主分享的原理分析

https://blog.csdn.net/zhu929033262/article/details/74457324

3、YAHFA Hook

解释一下相关变量与方法：

• className：指定要 hook 的类名
• methodName：指定要 hook 的方法
• methodSig：指定要 hook 的方法签名
• hook()：该方法是你 hook 方法需要处理的逻辑，这里执行 hook 相关操作
• backup()：是原方法的调用，一般不需要重写什么

1）普通方法

如 Log.e() 方法。代码如下：

public class Hook_Log_e {
    public static String className = "android.util.Log";
    public static String methodName = "e";
    public static String methodSig = "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I";
    public static int hook(String tag, String msg) {
        Log.w("YAHFA", "in Log.e(): "+tag+", "+msg);
        return backup(tag, msg);
    }

    public static int backup(String tag, String msg) {
        Log.w("YAHFA", "Log.e() should not be here");
        return 1;
    }
}

2）静态方法

静态方法和静态差不多，区别就是，静态的方法在hook和origin的参数中，少一个 Object 的参数。如 URI.create() 方法。代码如下：

public class Hook_url {
    public static String className = "java.net.URI";
    public static String methodName = "create";
    public static String methodSig = "(Ljava/lang/String;)Ljava/net/URI;";
    public static Object hook(String url)
    {
        // 改变 url 的值
        url = "http://www.baidu.com";
        return origin(url);
    }
 
    public static Object origin(String url)
    {
        Log.w("YAHFA", "String.startsWith() should not be here");
        return url;
    }
}

3）匿名内部类

内部类只是编译时的概念，一旦编译成功，就会出现两个不同的类，例如，类outClass中有个intClass，那么编译后就出现一个名为outClass.class和一个outClass$intClass.class的类。所以className中就要指定类路径为a.b.c.outClass$intClass

4、获取方法的签名描述符

1）方法签名描述符组成，括号内是参数的签名，括号外是返回值的签名：

如 Log.e() 里面的方法:
    public static int e(String tag, String msg)
对应
    (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I

2）各类型参照表

• 除了 boolean 和 long 类型分别是 Z 和 J 外，其他的描述符对应的都是 Java 类型名的大写首字母。另外，void 的描述符为 V

File Desciptor	Java Language Type
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
V	void
[	array
L + 类型描符 + ;	引用类型

• 说明：

1. 数组用 [ 表示，二维数组 [[ 表示。如: [Ljava/lang/String; 对应 String[],
   [[Ljava/lang/Object; 对应 Object[][]
2. 引用类型注意前面的 L ， “/” 分割和 “;” ，不要遗漏了。如：Lcom/tencent/wcdb/Cursor;
3. String 是对象，所以是：Ljava/lang/String;
4. 还是不知道怎么写的话，可以通过以下 adb 命令找到方法签名描述符：

1. 查看 Java 类的方式  javap -s java.awt.Label
2. 查看 Android 类的方式  javap -s -bootclasspath "D:\Program Files\Android\android-sdk\platforms\android-25\android.jar" -classpath bin/classes android.app.Activity
3. 查看第三方 Jar 的类的方式 javap -s  -classpath "D:\AMap_Location.jar" com.amap.api.location.AMapLocation

四、VirtualHook 搭配 YAHFA 使用教程

我们这里是使用 VirtualHook 来实践 。总体步骤如下：

1. git clone VirtualHook 工程或者下载源码
2. 新建 module 并配置为插件
3. 将 module 打包成 apk，并放到手机里面
4. 在 VirtualHook 里面，克隆目标 App 和加载插件 apk

项目目录结构如下：

• app 和 lib 是 VirtualApp 相关代码
• YAHFA 是 Hook 框架代码
• demoHookPlugin 是插件 module

1、配置插件 module

配置插件 module 的 AndroidManifest.xml 的 meta-data 的值，设置 value 为 true

2、配置 Hook 类

假如我们需要 Hook 处理 Log.e() 方法，新建一个 Hook_Log_e 类，并在 lab.galaxy.yahfa.HookInfo 配置（不配置的话，hook 不生效），代码如下：

public class HookInfo {
    public static String[] hookItemNames = {
           "lab.galaxy.yahfa.demoPlugin.Hook_Log_e",
    };
}

注意：HookInfo 类的包名，如果需要改的话，要同时改 HookMain.doHookDefault() 方法里面的包名。

public static void doHookDefault(ClassLoader patchClassLoader, ClassLoader originClassLoader) {
    try {
        Class hookInfoClass = Class.forName("lab.galaxy.yahfa.HookInfo", true, patchClassLoader);
        String[] hookItemNames = (String[])hookInfoClass.getField("hookItemNames").get(null);
        for(String hookItemName : hookItemNames) {
            doHookItemDefault(patchClassLoader, hookItemName, originClassLoader);
        }
        hookInfoClasses.add(hookInfoClass);
    }
    catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

3、验证结果

• 这里我写了个 hook 微信启动页的 onCreate() 方法。

public class Hook_Wx_Launcher {
    public static String className = "com.tencent.mm.ui.LauncherUI";
    public static String methodName = "onCreate";
    public static String methodSig = "(Landroid/os/Bundle;)V";

    public static Activity LauncherUi;

    public static void hook(Object thiz, Bundle b) {
        Log.w("czc", "LauncherUI oncreate");
        return "";
    }

    public static void backup(Object thiz, Bundle b) {
        Log.w("YAHFA", "LauncherUI backup");
        return;
    }
}

• 安装打包好的插件apk，插件左上有个小图标，以作区别，同时克隆 微信 到 VirtualHook 里面

• hook 成功打印出 log
  

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