Android技术-修改SO导出符号

背景

经常在使用第三方SDK的时候会莫名其妙报错，其中最常见的一种就是SO符号冲突，比如libA.so静态链接了libC.a,而libB.so动态链接了libC.so。这样便会导致符号冲突。又或者在使用不同版本的动态库，也会造成符号冲突。

报错案例

• 案例1
  DEBUG : Abort message: 'terminating with unexpected exception of type std::bad_cast: std::bad_cast'
• 案例2

A/DEBUG: Softversion: PD1911C_A_1.9.7
A/DEBUG: Time: 2020-06-12 15:30:46
A/DEBUG: *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
A/DEBUG: Build fingerprint: 'vivo/PD1911/PD1911:9/PKQ1.181030.001/compiler02261735:user/release-keys'
A/DEBUG: Revision: '0'
A/DEBUG: ABI: 'arm'
A/DEBUG: pid: 18115, tid: 19792, name: Thread-158  >>> com.renderer.app <<<
A/DEBUG: signal 11 (SIGSEGV), code 0 (SI_USER), fault addr --------
A/DEBUG:     r0  c3f7e350  r1  ffffffff  r2  c3f7e31c  r3  00000014
A/DEBUG:     r4  c3f7e25c  r5  c3f7e308  r6  f2deed8c  r7  c3f7e250
A/DEBUG:     r8  c3f7e350  r9  c204a028  r10 00000000  r11 00000001
A/DEBUG:     ip  d1011f04  sp  c3f7e248  lr  d0ff766f  pc  d0ff7856
A/DEBUG: backtrace:
A/DEBUG:     #00 pc 0006e856  /data/app/com.renderer.app-Ibeyey3dw8tSdgPla9iLpg==/lib/arm/libc++_shared.so
A/DEBUG:     #01 pc 0006e66b  /data/app/com.renderer.app-Ibeyey3dw8tSdgPla9iLpg==/lib/arm/libc++_shared.so
A/DEBUG:     #02 pc 0006bffd  /data/app/com.renderer.app-Ibeyey3dw8tSdgPla9iLpg==/lib/arm/libc++_shared.so
A/DEBUG:     #03 pc 0006beaf  /data/app/com.renderer.app-Ibeyey3dw8tSdgPla9iLpg==/lib/arm/libc++_shared.so (__gxx_personality_v0+78)
A/DEBUG:     #04 pc 000e4bfc  /data/app/com.renderer.app-Ibeyey3dw8tSdgPla9iLpg==/lib/arm/libpg_sdk.so
A/DEBUG:     #05 pc 000e5740  /data/app/com.renderer.app-Ibeyey3dw8tSdgPla9iLpg==/lib/arm/libpg_sdk.so

解决方案

基于以上背景，可能存在一下几种解决方案

1. 源代码重编译SO,添加动态依赖或者-fPIC等
2. 使用dlopen等函数进行动态调用
3. 修改导出符号表，将冲突的函数隐藏掉
4. 修改导出符号表，将冲突的函数重命名

具体执行

1. 如果没有源代码，这种方案就行不通
2. 可行方案。如果动态库没有导出 C 接口，直接使用 dlopen 和 dlsym 调用 C++ 接口不现实。需要再封装一个动态库 lib_wapper.so，包装 C++ 方法调用，导出 C 接口。程序里使用 dlopen 和 dlsym 调用 lib_wapper.so 导出的 C 接口。
3. 不可行。使用 ELFkickers 里的 rebind 工具更改符号表，将方法可见性从DEFAULT修改为HIDDEN，运行时仍然与系统库冲突。查阅资料发现，rebind 主要是用于修改 .o 目标文件。可以修改 .o 目标文件的绑定属性和符号可见性，修改 .so 无效
4. 可行。使用Python的LIEF模块最为方便

实际案例

解决跟libc++_shared.so符号冲突的so重命名

import lief
import sys
 
if __name__ == '__main__':
    cpp_shared_so_path = "libc++_shared.so"
    cpp_shared_so = lief.parse(cpp_shared_so_path)
    cpp_shared_so_exported_symbols = cpp_shared_so.exported_symbols
    cpp_shared_so_exported_symbols_list = [sym.name for sym in cpp_shared_so_exported_symbols]

    targetElf = sys.argv[1]
    elf = lief.parse(targetElf)
    exported_symbols = elf.exported_symbols #dynamic_symbols

    for symbol in exported_symbols:
        if symbol.name in cpp_shared_so_exported_symbols_list:
            sym_export = elf.get_symbol(symbol.name)
            sym_export.name = symbol.name.replace("_Z","_M")
    elf.write(targetElf.replace(".so","_out.so"))

参考

- 安卓符号冲突解决方案，修改动态库函数符号表
- 修改so导出函数名称