应用安全 --- 调试安卓so的所有方法分类

调试安卓原生共享库（.so文件，通常是C/C++代码）需要特定的工具和方法。以下是全面的安卓SO调试方法，涵盖主要工具和技术：

---

一、 核心调试工具链

1. Android Studio + LLDB (推荐)

   • 配置:

     • 确保build.gradle中启用调试支持：
       android { defaultConfig { ndk { debuggable true } } }

     • CMakeLists.txt中设置调试符号：
       set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug) 或 add_compile_options(-g)

   • 操作:

     • 点击Debug 'app'按钮 ▶️

     • 在Debug窗口选择LLDB标签

     • 设置断点、查看寄存器/内存、调用栈追踪

   • 优势: 图形化界面，与Java/Kotlin调试无缝集成

2. 命令行调试 (ADB + LLDB/GDB)

   • 前置步骤:

     bash

      

     adb push $NDK/prebuilt/android-arm64/gdbserver/gdbserver /data/local/tmp
     adb shell chmod 755 /data/local/tmp/gdbserver

   • 启动调试:

     bash

      

     # 在设备上启动gdbserver
     adb shell /data/local/tmp/gdbserver :5039 --attach <PID>
     
     # 在主机上启动LLDB
     lldb
     (lldb) platform select remote-android
     (lldb) platform connect connect://<设备IP>:5039
     (lldb) target create /path/to/your/app.so

---

二、 日志与跟踪

3. Android Logcat (原生日志)

   • 代码中插入:

     c

      

     #include <android/log.h>
     #define TAG "NativeLib"
     __android_log_write(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, "Debug message");

   • 查看: adb logcat | grep "NativeLib"

4. Simpleperf (CPU性能分析)

   • 记录性能数据:

     bash

      

     adb shell simpleperf record -p <PID> --call-graph fp -o /data/local/tmp/perf.data
     adb pull /data/local/tmp/perf.data

   • 生成报告:

     bash

      

     python3 $NDK/simpleperf/report_html.py perf.data

5. Perfetto (系统级跟踪)

   • 启用: 设备开发者选项 → 系统跟踪

   • 记录: 使用Perfetto命令行或Web UI捕获trace

   • 分析: 加载.perfetto-trace文件到 ui.perfetto.dev

---

三、 内存调试

6. AddressSanitizer (ASan)

   • 启用 (CMake):

     cmake

      

     set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer")
     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer")

   • 运行时: 自动检测内存越界、use-after-free错误，日志输出到logcat

7. Valgrind (需Root)

   • 交叉编译Valgrind: 使用NDK编译arm版

   • 运行:

     bash

      

     adb shell valgrind --tool=memcheck /path/to/app

8. Malloc Debug (Android原生)

   • 启用:

     bash

      

     adb shell setprop wrap.<package_name> '"LIBC_DEBUG_MALLOC_OPTIONS=backtrace logwrapper"'

   • 分析: 崩溃时生成/data/tombstones/tombstone_XX文件

---

四、 崩溃分析

9. Tombstone 文件

   • 位置: /data/tombstones/tombstone_XX

   • 获取:

     bash

      

     adb pull /data/tombstones/tombstone_XX

   • 分析工具:

     bash

      

     $NDK/ndk-stack -sym /path/to/symbols -dump tombstone_XX

10. Breakpad (Google崩溃收集)

    • 集成: 编译Breakpad库到项目

    • 生成符号: 使用dump_syms工具

    • 分析: 用minidump_stackwalk解析崩溃报告

---

五、 动态分析与逆向

11. Frida (动态插桩)

    • Hook Native函数:

      javascript

       

      // hook libnative.so中的foo函数
      Interceptor.attach(Module.getExportByName("libnative.so", "foo"), {
        onEnter: function(args) {
          console.log("foo called with: " + args[0].toInt32());
        }
      });

    • 使用: frida -U -l script.js com.example.app

12. IDA Pro/Ghidra (反汇编调试)

    • 远程调试:

      1. IDA加载.so文件

      2. 菜单: Debugger → Attach → Remote ARM Linux/Android debugger

      3. 配置主机IP和端口（需提前启动android_server）

    • 用途: 无源码调试、漏洞分析、恶意代码研究

---

六、 高级技巧

13. 检查OpenGL ES调用

    • 启用: adb shell setprop debug.egl.trace 1

    • 日志: GLES错误会输出到logcat

14. 调试JNI调用

    • 启用JNI检查:

      bash

       

      adb shell setprop dalvik.vm.checkjni true
      adb shell setprop debug.checkjni 1

    • 常见错误: JNI DETECTED ERROR IN APPLICATION

15. 无源码调试

    • 关键: 保留带符号的.so文件（obj/local/armeabi-v7a/libapp.so）

    • LLDB加载符号:

      bash

       

      (lldb) target create --no-dependents --arch arm libapp.so

---

工具链对比表

工具	用途	优势	限制
Android Studio+LLDB	源码级调试	图形化集成，断点/变量查看	需完整工程
Simpleperf	CPU性能分析	低开销，火焰图生成	仅支持Android 5.0+
ASan	内存错误检测	实时检测内存漏洞	性能开销约2倍
Frida	动态Hook	无需重启APP，脚本灵活	需注入进程
IDA Pro	逆向与无源码调试	强大的反汇编能力	商业软件，学习曲线陡峭

---

关键注意事项

1. ABI匹配: 确保调试器（lldb/gdb）与设备架构（arm64/x86）一致

2. 符号文件: 保留编译生成的obj/local/<abi>/下的未strip的.so文件

3. Android版本: NDK工具链版本需兼容目标系统API级别

4. Root权限: 部分工具（如Valgrind）需root设备

建议从Android Studio + LLDB开始，再逐步使用Simpleperf/ASan进行深度优化。逆向场景选择Frida/IDA Pro组合。

 

 

两种调试方式的本质区别

特性	附加调试 (Attach)	调试模式启动 (Start in Debug Mode)
启动方式	附加到已运行进程	以调试模式启动新进程
调试时机	可调试运行中的代码	从APP入口点开始调试
JNI_OnLoad调试	可能错过早期初始化	可调试JNI_OnLoad等初始化函数
操作复杂度	简单直接	需要端口转发+jdb恢复执行
进程状态	进程已初始化完成	进程暂停在等待调试器状态
适用场景	运行时触发的函数调试	初始化过程/反调试绕过

核心区别图示：

text

 

附加调试： [APP已运行] → IDA附加 → 调试当前状态
调试启动： [启动命令] → APP暂停 → IDA附加 → jdb恢复 → 调试完整生命周期

调试方法选择矩阵

场景	推荐方法	工具组合
JNI_OnLoad调试	调试模式启动 + IDA	IDA + jdb
运行时函数分析	附加调试 + Frida Hook	Frida + IDA
算法还原	GDB指令级调试	GDB + GEF插件
内存取证	内存Dump + 静态分析	dd + 010 Editor
自动化分析	Frida脚本化调试	Frida + Python
源码级调试	LLDB集成调试	Android Studio + LLDB