Hook技术--Activity的启动过程的拦截

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Hook技术--Activity的启动过程的拦截相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1、寻找Hook点的原则

android中主要是依靠分析系统源码类来做到的,首先我们得找到被Hook的对象,我称之为Hook点;什么样的对象比较好Hook呢?自然是容易找到的对象。什么样的对象容易找到?静态变量和单例;在一个进程之内,静态变量和单例变量是相对不容易发生变化的,因此非常容易定位,而普通的对象则要么无法标志,要么容易改变。我们根据这个原则找到所谓的Hook点。

2、寻找Hook点

通常点击一个Button就开始Activity跳转了,这中间发生了什么,我们如何Hook,来实现Activity启动的拦截呢?

public void start(View view) {
        Intent intent = new Intent(this, OtherActivity.class);
        startActivity(intent);
}

我们的目的是要拦截startActivity方法,跟踪源码,发现最后启动Activity是由Instrumentation类的execStartActivity做到的。其实这个类相当于启动Activity的中间者,启动Activity中间都是由它来操作的

 1 public ActivityResult execStartActivity(
 2             Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
 3             Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
 4         IApplicationThread whoThread = (IApplicationThread) contextThread;
 5         ....
 6         try {
 7             intent.migrateExtraStreamToClipData();
 8             intent.prepareToLeaveProcess(who);
 9 
10         //通过ActivityManagerNative.getDefault()获取一个对象,开始启动新的Activity
11             int result = ActivityManagerNative.getDefault()
12                 .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
13                         intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
14                         token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
15                         requestCode, 0, null, options);
16 
17 
18             checkStartActivityResult(result, intent);
19         } catch (RemoteException e) {
20             throw new RuntimeException("Failure from system", e);
21         }
22         return null;
23     }

对于ActivityManagerNative这个东东,熟悉Activity/Service启动过程的都不陌生

public abstract class ActivityManagerNative extends Binder implements IActivityManager

继承了Binder,实现了一个IActivityManager接口,这就是为了远程服务通信做准备的”Stub”类,一个完整的AID L有两部分,一个是个跟服务端通信的Stub,一个是跟客户端通信的Proxy。ActivityManagerNative就是Stub,阅读源码发现在ActivityManagerNative 文件中还有个ActivityManagerProxy,这里就多不扯了。

1 static public IActivityManager getDefault() {
2       return gDefault.get();
3   }

ActivityManagerNative.getDefault()获取的是一个IActivityManager对象,由IActivityManager去启动Activity,IActivityManager的实现类是ActivityManagerService,ActivityManagerService是在另外一个进程之中,所有Activity 启动是一个跨进程的通信的过程,所以真正启动Activity的是通过远端服务ActivityManagerService来启动的。

 private static final Singleton<IActivityManager> gDefault = new Singleton<IActivityManager>() {
        protected IActivityManager create() {
            IBinder b = ServiceManager.getService("activity");
            if (false) {
                Log.v("ActivityManager", "default service binder = " + b);
            }
            IActivityManager am = asInterface(b);
            if (false) {
                Log.v("ActivityManager", "default service = " + am);
            }
            return am;
}

其实gDefalut借助Singleton实现的单例模式,而在内部可以看到先从ServiceManager中获取到AMS远端服务的Binder对象,然后使用asInterface方法转化成本地化对象,我们目的是拦截startActivity,所以改变IActivityManager对象可以做到这个一点,这里gDefault又是静态的,根据Hook原则,这是一个比较好的Hook点。

3、Hook掉startActivity,输出日志

我们先实现一个小需求,启动Activity的时候打印一条日志。

 1 public class HookUtil {
 2 
 3     private Class<?> proxyActivity;
 4 
 5     private Context context;
 6 
 7     public HookUtil(Class<?> proxyActivity, Context context) {
 8         this.proxyActivity = proxyActivity;
 9         this.context = context;
10     }
11 
12     public void hookAms() {
13 
14         //一路反射,直到拿到IActivityManager的对象
15         try {
16             Class<?> ActivityManagerNativeClss = Class.forName("android.app.ActivityManagerNative");
17             Field defaultFiled = ActivityManagerNativeClss.getDeclaredField("gDefault");
18             defaultFiled.setAccessible(true);
19             Object defaultValue = defaultFiled.get(null);
20             //反射SingleTon
21             Class<?> SingletonClass = Class.forName("android.util.Singleton");
22             Field mInstance = SingletonClass.getDeclaredField("mInstance");
23             mInstance.setAccessible(true);
24             //到这里已经拿到ActivityManager对象
25             Object iActivityManagerObject = mInstance.get(defaultValue);
26 
27 
28             //开始动态代理,用代理对象替换掉真实的ActivityManager,瞒天过海
29             Class<?> IActivityManagerIntercept = Class.forName("android.app.IActivityManager");
30 
31             AmsInvocationHandler handler = new AmsInvocationHandler(iActivityManagerObject);
32 
33             Object proxy = Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class<?>[]{IActivityManagerIntercept}, handler);
34 
35             //现在替换掉这个对象
36             mInstance.set(defaultValue, proxy);
37 
38 
39         } catch (Exception e) {
40             e.printStackTrace();
41         }
42     }

 

 1  private class AmsInvocationHandler implements InvocationHandler {
 2 
 3         private Object iActivityManagerObject;
 4 
 5         private AmsInvocationHandler(Object iActivityManagerObject) {
 6             this.iActivityManagerObject = iActivityManagerObject;
 7         }
 8 
 9         @Override
10         public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
11 
12             Log.i("HookUtil", method.getName());
13             //我要在这里搞点事情
14             if ("startActivity".contains(method.getName())) {
15                 Log.e("HookUtil","Activity已经开始启动");
16                 Log.e("HookUtil","小弟到此一游!!!");
17             }
18             return method.invoke(iActivityManagerObject, args);
19         }
20     }
21 }

结合注释应该很容易看懂,在Application中配置一下

1 public class MyApplication extends Application {
2 
3     @Override
4     public void onCreate() {
5         super.onCreate();
6         HookUtil hookUtil=new HookUtil(SecondActivity.class, this);
7         hookUtil.hookAms();
8     }
9 }

看看执行结果: 
技术分享图片

可以看到,我们成功的Hook掉了startActivity,输出了一条日志。有了上面的基础,现在我们开始来点有用的东西,Activity不用在清单文件中注册,就可以启动起来,这个怎么搞呢?

4、无需注册,启动Activity

如下,TargetActivity没有在清单文件中注册,怎么去启动TargetActivity?

public void start(View view) {
        Intent intent = new Intent(this, TargetActivity.class);
        startActivity(intent);
    }

这个思路可以是这样,上面已经拦截了启动Activity流程,在invoke中我们可以得到启动参数intent信息,那么就在这里,我们可以自己构造一个假的Activity信息的intent,这个Intent启动的Activity是在清单文件中注册的,当真正启动的时候(ActivityManagerService校验清单文件之后),用真实的Intent把代理的Intent在调换过来,然后启动即可。

首先获取真实启动参数intent信息

 1  @Override
 2   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
 3             if ("startActivity".contains(method.getName())) {
 4                 //换掉
 5                 Intent intent = null;
 6                 int index = 0;
 7                 for (int i = 0; i < args.length; i++) {
 8                     Object arg = args[i];
 9                     if (arg instanceof Intent) {
10                         //说明找到了startActivity的Intent参数
11                         intent = (Intent) args[i];
12                         //这个意图是不能被启动的,因为Acitivity没有在清单文件中注册
13                         index = i;
14                     }
15                 }
16 
17                //伪造一个代理的Intent,代理Intent启动的是proxyActivity
18                 Intent proxyIntent = new Intent();
19                 ComponentName componentName = new ComponentName(context, proxyActivity);
20                 proxyIntent.setComponent(componentName);
21                 proxyIntent.putExtra("oldIntent", intent);
22                 args[index] = proxyIntent;
23             }
24 
25             return method.invoke(iActivityManagerObject, args);
26         }

有了上面的两个步骤,这个代理的Intent是可以通过ActivityManagerService检验的,因为我在清单文件中注册过

<activity android:name=".ProxyActivity" />

为了不启动ProxyActivity,现在我们需要找一个合适的时机,把真实的Intent换过了来,启动我们真正想启动的Activity。看过Activity的启动流程的朋友,我们都知道这个过程是由Handler发送消息来实现的,可是通过Handler处理消息的代码来看,消息的分发处理是有顺序的,下面是Handler处理消息的代码:

public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }

handler处理消息的时候,首先去检查是否实现了callback接口,如果有实现的话,那么会直接执行接口方法,然后才是handleMessage方法,最后才是执行重写的handleMessage方法,我们一般大部分时候都是重写了handleMessage方法,而ActivityThread主线程用的正是重写的方法,这种方法的优先级是最低的,我们完全可以实现接口来替换掉系统Handler的处理过程。这里详见Android源码解析Handler系列第(一)篇 — Message全局池

 1 public void hookSystemHandler() {
 2         try {
 3 
 4             Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
 5             Method currentActivityThreadMethod = activityThreadClass.getDeclaredMethod("currentActivityThread");
 6             currentActivityThreadMethod.setAccessible(true);
 7             //获取主线程对象
 8             Object activityThread = currentActivityThreadMethod.invoke(null);
 9             //获取mH字段
10             Field mH = activityThreadClass.getDeclaredField("mH");
11             mH.setAccessible(true);
12             //获取Handler
13             Handler handler = (Handler) mH.get(activityThread);
14             //获取原始的mCallBack字段
15             Field mCallBack = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
16             mCallBack.setAccessible(true);
17             //这里设置了我们自己实现了接口的CallBack对象
18             mCallBack.set(handler, new ActivityThreadHandlerCallback(handler)) ;
19 
20         } catch (Exception e) {
21             e.printStackTrace();
22         }
23     }

自定义Callback类

 1 private class ActivityThreadHandlerCallback implements Handler.Callback {
 2 
 3         private Handler handler;
 4 
 5         private ActivityThreadHandlerCallback(Handler handler) {
 6             this.handler = handler;
 7         }
 8 
 9         @Override
10         public boolean handleMessage(Message msg) {
11             Log.i("HookAmsUtil", "handleMessage");
12             //替换之前的Intent
13             if (msg.what ==100) {
14                 Log.i("HookAmsUtil","lauchActivity");
15                 handleLauchActivity(msg);
16             }
17 
18             handler.handleMessage(msg);
19             return true;
20         }
21 
22         private void handleLauchActivity(Message msg) {
23             Object obj = msg.obj;//ActivityClientRecord
24             try{
25                 Field intentField = obj.getClass().getDeclaredField("intent");
26                 intentField.setAccessible(true);
27                 Intent proxyInent = (Intent) intentField.get(obj);
28                 Intent realIntent = proxyInent.getParcelableExtra("oldIntent");
29                 if (realIntent != null) {
30                     proxyInent.setComponent(realIntent.getComponent());
31                 }
32             }catch (Exception e){
33                 Log.i("HookAmsUtil","lauchActivity falied");
34             }
35 
36         }
37     }

最后在application中注入

 1 public class MyApplication extends Application {
 2     @Override
 3     public void onCreate() {
 4         super.onCreate();
 5         //这个ProxyActivity在清单文件中注册过,以后所有的Activitiy都可以用ProxyActivity无需声明,绕过监测
 6         HookAmsUtil hookAmsUtil = new HookAmsUtil(ProxyActivity.class, this);
 7         hookAmsUtil.hookSystemHandler();
 8         hookAmsUtil.hookAms();
 9     }
10 }
11 1

执行,点击MainActivity中的按钮成功跳转到了TargetActivity。


以上是关于Hook技术--Activity的启动过程的拦截的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Android 插件化Hook 插件化框架 ( Hook Activity 启动过程 | 静态代理 )

Android系统篇之----Hook系统的AMS服务实现应用启动的拦截功能

菜鸟带你Hook技术实战

菜鸟带你Hook技术实战

如何使用WINSOCK Api hook拦截修改socket数据包

Android 插件化Hook 插件化框架 ( Hook Activity 启动流程 | AMS 启动前使用动态代理替换掉插件 Activity 类 )