iOS逆向之OC反汇编(下)

本文主要理解OC对象反汇编,以及block常见类型的反汇编

iOS逆向之OC反汇编(下)

OC反汇编

创建一个Person类,并在main函数中初始化一个Person对象

@interface Person : NSObject@property(nonatomic, copy) NSString *name;@property(nonatomic, assign) int age;

+ (instancetype)person;@end@implementation Person+ (instancetype)person{    return [[self alloc] init];
}@end<!--main.m中-->int main(int argc, char * argv[]) {

    Person *p = [Person person];    return 0;
}
  • 运行,查看其汇编代码

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1、静态调试

通过adrp+add获取地址,分别读取x0,x1

  • 读取x0,读出来是Person:x 0x100c68eb0 + po 0x0100c68f98

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  • 读取x1,读取出来是person方法:x 0x100c68e88 + p (SEL)0x01c019aef5

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2、动态调试
通过一步一步执行汇编,来验证x0、x1是否如静态调试的结果一致?

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通过调试发现,是一致的,其实这里的x0、x1就是 objc_msgSend的隐藏参数(id self,SEL _cmd)

下面我们继续调试汇编

  • 点击step into,直接进入[Person person]方法(注意:这里不同iOS版本,多看到的汇编代码是有所区别的)

    • 从这里看到ios13.4系统的alloc、init并不会走objc_msgSend

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    • ios11版本中,可以看到objc_msgSend,其本质是在调用init方法

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      动态调试进行验证,结果如下所示,是一致的

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      查看此时的x0,已经是一个实例对象,因为alloc开辟了内存,已经分配了空间,具体的内部实现可以查看iOS-底层原理

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      疑问:为什么版本不同,调用不一样呢?

    • 在不同的版本下,系统在运行时是不一样的。因为系统对alloc 、init进行了优化

  • 接着往下看,点击step out 跳出[Person person],此时返回值在x0中

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  • 执行到bl ... objc_storeStrong,objc_storeStrong是OC中用strong修饰的对象底层都是调用这个函数,详情可以看iOS-底层原理
    疑问:我们此时并没有使用strong修饰?:此时的局部变量p在此时就相当于一个强引用,是默认的。且这个方法执行完成后,相当于销毁p

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    查看此时的x0、x1,相当于objc_storeStrong(&p,nil),将nil进行retain,将nil等于p(即 p=nil),p进行释放

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  • 查看objc_storeStrong源码

  • 目的:对一个strong修饰的对象进行retain +1,对一个老的对象进行release

    • 为什么是指针? 因为函数是值传递,而函数内部需要修改p的值
/*
 - id *location 指向对象的指针  本质上是 &p(即局部变量地址)
 - id obj 对象
 目的:对一个strong修饰的对象进行retain +1,对一个老的对象进行release
 为什么是指针? 因为函数是值传递,而函数内部需要修改p的值
 */voidobjc_storeStrong(id *location, id obj)
{    //prev 相当于p ,因为location是 &p
    id prev = *location;    //第二个参数 == 第一个参数,直接return
    if (obj == prev) {        return;
    }    //retain+1
    objc_retain(obj);    //修改p的值,指向第二个对象
    *location = obj;    //释放老对象
    objc_release(prev);
}

相当于

Person *p = p1;
p = p2;//此时p1释放,p2retain+1

所以以上汇编中的objc_storeStrong(&p,nil)的实现代码如下

objc_storeStrong(&p,nil){    id prev = p;    if nil == p{        return;
    }
    objc_retain(nil);
    p = nil;//指针指向nil
    objc_release(p);//释放堆空间}
  • 下面来进行动态验证,发现Person对象指向nil

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[[self alloc] init] 优化过程

  • 在最初的版本(iOS9)中,相当于两次消息发送 objc_msgSend

  • iOS11版本 是一次消息发送 objc_alloc + objc_msgSend

  • iOS13.5.1以上版本,已经没有objc_msgSend,而是objc_alloc_init

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以上是LLDB动态调试Person *p = [Person person]; //objc_msgSend x0,x1

通过工具看复杂的OC代码

在上述OC代码的基础上增加一些代码,然后再来静态分析

int main(int argc, char * argv[]) {

    Person *p = [Person person]; //objc_msgSend x0,x1
    p.name = @"CJL";
    p.age = 18;    return 0;
}
  • CMD + B 编译程序,生成mach-o文件,并找到该文件

  • 通过Hopper反汇编mach-o文件,main函数的分析如下

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  • 双击objc_cls_ref_Person,查看p的地址,是000000010000ce88,是在Data段

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    通过MachOView打开mach-o分析,查找000000010000ce88,与Hopper中的显示是一致的

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  • 双击@selector(person),查看person方法的反汇编

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    双击0x10000cc68

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    双击“person”,地址为 0x10000752a

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    在mach中查找0x10000752a,所有方法的name都在CString

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Block反汇编

定义一个block

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

反汇编分析block的目的是想快速定位block的invoke,因为invoke中是实现代码,以下是block的汇编代码

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  • 查看x0是什么?:是一个__block_literal_global,是一个全局静态block(即block不引用block外部变量,在编译时期就可以确定内存的分配等操作,存在于可执行文件的常量区),其他详情也可查看iOS-底层原理

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    以下是源码中block的定义,是一个结构体

struct Block_layout{
    void *isa;    volatile int32_t flags; //contains ref count
    int32_t reserved;
    BlockInvokeFunction invoke;    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
    //imported variables};

然后动态调试查看block的内存结构

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  • 是否可以通过hopper查看 adrp + add 是一个block?
    答案是可以的

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    • 双击___block_literal_global

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    • 双击0x0000000100006838,查看invoke

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    • 双击0x0000000100008008,查看descriptor,和Block的源码结构类似

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如果block引用了外部变量呢?

定义一个block,其中block引用了外部变量,查看此时的汇编代码

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

1、lldb调试

  • 以下是代码的汇编

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  • 验证是否是block的isa指针

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    • adrp x10, 2 获取指针地址
    • ldr x10, [x10]:取值
  • 查看此时block的内存,找到invoke(由于invoke是代码实现,所以需要由dis -s(将代码的汇编打印出来)查看)

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2、静态分析

  • 通过hopper静态分析如下,以下是main函数的反汇编

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  • 双击___main_block_invoke,跳转至invoke的具体实现(并没有在main函数中,是单独的实现)

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  • 双击___block_descriptor_36_e5_v8�?0l,是一个单独的描述

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总结

首先作为一个开发者,有一个学习的氛围跟一个交流圈子特别重要,这是一个我的iOS开发公众号:编程大鑫,不管你是小白还是大牛都欢迎入驻 ,让我们一起进步,共同发展!

  • [[self alloc] init] 优化过程

    • 在最初的版本(iOS9)中,相当于两次消息发送 objc_msgSend

    • iOS11版本 是一次消息发送 objc_alloc + objc_msgSend

    • iOS13.5.1以上版本,已经没有objc_msgSend,而是objc_alloc_init

  • 反汇编分析方式:

    • 通过LLDB动态调试

    • 通过Hopper + MachOView 静态分析

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