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应用安全 --- 一个安卓so文件在内存中dump出来后可以作为原始so文件再次加载到apk中

简要结论

  • 直接把运行时从内存里 dump 出来的 .so 当作“原始 .so”塞回 APK 再加载,大多数情况下不行(特别是 32 位 armeabi-v7a)。通常需要做一定的修复/重建工作,才能被系统动态链接器正常 dlopen/System.loadLibrary。

为什么内存 dump 不能直接用

  • 内存镜像已重定位:运行时已应用了重定位(GOT/PLT、R_*_RELATIVE 等)。32 位使用 REL(addend 在目标内存里),二次加载会“二次重定位”导致错址;64 位 arm64 使用 RELA 相对安全,但也不保证万无一失。
  • 文件布局与内存布局不同:ELF 磁盘文件按 program header 的 p_offset/p_filesz 组织;内存是按 p_vaddr 映射。简单把一块内存保存为文件,往往不满足文件级对齐、bss(p_filesz < p_memsz)、RELRO 等约束。
  • 可能缺失 TLS 初始镜像:使用 TLS 的库需要文件里有 PT_TLS 的初始数据;这部分通常不会映射到普通内存页,纯内存 dump 可能拿不到。
  • 加固/自检:不少库在 init 阶段做完整性/环境校验,脱离原环境就会崩或者拒绝工作。
  • Android 不支持“从内存加载 so”:最终还是要走文件路径,必须是一个结构正确的 ELF。

什么时候有机会“直接能用”

  • arm64-v8a(RELA)、库未加固、完整 dump 了从 ELF 头开始的所有 PT_LOAD 段,且动态段/重定位表还在。有时候这种 dump 修一修就能被加载。
  • 但仍应验证并做好修复准备。

把内存 dump 修成可加载 .so 的要点(高层次)

  • 重建/校正 Program Headers:
    • 为每个 PT_LOAD 重新计算 p_offset、p_filesz,并按页对齐;bss 用 p_filesz < p_memsz 表达,不要把全零的 bss 全写进文件。
  • 动态段一致性检查:
    • 动态条目(DT_STRTAB/DT_SYMTAB/DT_JMPREL/REL[A] 等)是虚拟地址,映射后要能落在对应段内且内容完整。
  • 重定位处理:
    • 32 位(REL):要么“反重定位”(把目标处的值减回基址恢复 addend),要么将 DT_REL/DT_RELSZ/DT_RELCOUNT 调整为 0,避免二次重定位。
    • 64 位(RELA):通常不需要反重定位,但要保证重定位表完整,否则导入解析会失败。
  • 其他细节:
    • 如果库使用 TLS,确保文件内含正确的 PT_TLS 初始镜像;纯内存 dump 往往拿不到,这会导致加载阶段失败。
    • 检查 SONAME 与 NEEDED 依赖是否可解析,必要时用工具修改。
    • Section Header 可缺失(strip 后常见),不影响加载;关键是 Program Header 和动态段正确。

验证建议

  • readelf -h -l -d libxxx.so 检查头、Program Headers、Dynamic 是否一致且指向有效范围。
  • 用一个最小样例在相同 ABI 的设备上先用 dlopen/dlsym 测试再集成进 APK。
  • 查看 logcat 中 linker 的报错信息(如 “bad ELF magic”, “missing PT_LOAD”, “relocation failed”)定位问题。

可用工具(合法前提下)

  • LIEF(Python/C++):读取、修改、重建 ELF 的 Program/Dynamic 信息。
  • readelf/objdump/file:分析与校验。
  • 社区里的 so 修复/重建类工具(如 SoFixer 等),效果随库而异。

合规提醒

  • 请确保你对目标库拥有合法的分析与再分发权限;许多商业库和应用 EULA 禁止此类操作。

要不要我根据你的具体场景给一个更贴合的检查/修复清单?

  • 目标架构是 arm64-v8a 还是 armeabi-v7a?
  • 库是否经过加固/壳?
  • 你计划通过 System.loadLibrary 从 APK 的 lib/ABI/ 目录加载,还是运行时用 dlopen 指定外部路径加载? 

 

 

好的,这是一个在安卓逆向和安全分析中非常经典的问题。

直接给出结论:通常情况下,直接将内存中 dump 出来的 so 文件作为原始文件放回 APK 中加载,是行不通的,大概率会加载失败。 你需要对这个 dump 出来的文件进行修复(Rebuild/Fix),才能让它被安卓的动态链接器(linker)正常识别和加载。

下面我将详细解释为什么不行,以及需要做什么才能让它变得可用。


为什么内存 Dump 的 so 文件不能直接使用?

当一个 so 文件被加载到内存中时,它的状态和磁盘上的原始文件已经发生了根本性的变化。主要有以下几个关键原因:

1. 地址重定位(Relocation)已经完成

这是最核心、最主要的原因。

  • 原始 so 文件:包含了大量的“重定位信息”。这些信息告诉链接器在加载时如何修正代码和数据中的地址。例如,一个全局变量的访问,在 so 文件中可能只是一个相对于模块基地址的偏移量。
  • 内存中的 so 镜像:当安卓的 linker 加载 so 文件时,会为它分配一个随机的基地址(Base Address)。然后,linker 会遍历 so 文件中的重定位表(.rel.dyn.rel.plt.rela.dyn.rela.plt 等),将所有需要修正的地址计算出最终的绝对虚拟地址,并写回到内存的相应位置(例如 GOT 表)。

你从内存 dump 出来的,是已经完成了重定位的版本。如果你把这个版本再当成原始文件去加载,linker 会尝试对它再次进行重定位,这就会导致灾难性的后果:

  • 对于 32 位 ARM (armeabi-v7a):情况尤其糟糕。它的重定位类型(REL)通常会将计算好的绝对地址作为下一次重定位的“加数(addend)”,导致地址被错误地累加,最终指向一个完全无效的位置,程序直接崩溃。
  • 对于 64 位 ARM (arm64-v8a):情况稍好一些。它的重定位类型(RELA)将“加数”与重定位条目分开存储。因此,二次重定位时,只要基地址正确,计算结果可能依然正确。但这并不能保证所有情况都正常,特别是导入函数地址(PLT/GOT hook)。

2. 文件布局 vs. 内存布局

ELF 文件格式定义了两种视图:链接视图(Linking View)和执行视图(Execution View)。

  • 文件布局(链接视图):由节头表(Section Headers)描述,数据在文件中是紧凑排列的,遵循 p_offset 和 p_filesz
  • 内存布局(执行视图):由程序头表(Program Headers)描述,数据被映射到虚拟内存,遵循 p_vaddr 和 p_memsz,并且按页(Page)对齐。

一个典型的例子是 .bss 段,它存放未初始化的全局变量。在文件中,它的大小(p_filesz)为 0,不占空间;但在内存中,系统会为它分配一块指定大小(p_memsz)并清零的内存。

当你从内存 dump时,你会把这块全零的 .bss 区域也 dump 下来。如果直接保存成文件,这个文件就比原始 so 文件大得多,并且其程序头(Program Header)中描述的 p_filesz 和 p_memsz 关系就被破坏了,链接器加载时会校验失败。

3. 动态链接器所需的信息可能已改变或不完整

linker 依赖 so 文件中的 .dynamic 段来查找符号表、字符串表、重定位表等。内存中的 so 镜像,虽然这些表依然存在,但:

  • dump 的范围可能不完整,没有包含所有必要的动态链接信息。
  • 一些加固方案可能会在运行时抹掉或修改这些信息,以对抗分析。

4. 加固和反调试机制

很多商业 so 文件经过了加固(加壳)。真正的代码在运行时才被解密到内存的特定区域。你 dump 出来的可能是解密后的代码,但它可能依赖于“壳”提供的环境。

  • Init/JNI_OnLoad 检查:so 的初始化函数(JNI_OnLoad 或 __attribute__((constructor)))中可能包含完整性校验、环境检测等代码。直接加载一个 dump 出来的“干净”版本,会因为缺少“壳”的初始化而失败。

如何修复 Dump 出来的 so 文件使其可用?

这个过程通常被称为“so 重建”或“so修复”。你需要模拟一个链接器,把内存镜像“还原”成一个结构正确的 ELF 文件。核心步骤如下:

  1. 找到正确的基地址(Base Address)
    你需要知道这个 so 在内存中的加载基地址。通常可以通过 /proc/[pid]/maps 文件查到。所有的虚拟地址减去基地址,才能得到相对于 so 文件头的偏移。

  2. 重建程序头表(Program Headers)
    这是最关键的一步。你需要根据 dump 下来的内存块,重新构建 PT_LOAD 段。

    • 确定每个可加载段(LOAD segment)的起始虚拟地址、权限(RWX)。
    • 计算每个段在修复后文件中的偏移(p_offset)和大小(p_filesz)。
    • 正确处理 .bss 段:设置 p_filesz = 0,但 p_memsz 为实际大小,并且不要把全零的数据写入文件。
    • 确保 p_align 的值正确(通常是页大小 0x1000)。
  3. 处理重定位信息(反重定位)

    • **32 位
 

一个安卓so文件在内存中dump出来后可以作为原始so文件再次加载到apk中

简要结论

  • 直接把运行时从内存里 dump 出来的 .so 当作“原始 .so”塞回 APK 再加载,大多数情况下不行(特别是 32 位 armeabi-v7a)。通常需要做一定的修复/重建工作,才能被系统动态链接器正常 dlopen/System.loadLibrary。

为什么内存 dump 不能直接用

  • 内存镜像已重定位:运行时已应用了重定位(GOT/PLT、R_*_RELATIVE 等)。32 位使用 REL(addend 在目标内存里),二次加载会“二次重定位”导致错址;64 位 arm64 使用 RELA 相对安全,但也不保证万无一失。
  • 文件布局与内存布局不同:ELF 磁盘文件按 program header 的 p_offset/p_filesz 组织;内存是按 p_vaddr 映射。简单把一块内存保存为文件,往往不满足文件级对齐、bss(p_filesz < p_memsz)、RELRO 等约束。
  • 可能缺失 TLS 初始镜像:使用 TLS 的库需要文件里有 PT_TLS 的初始数据;这部分通常不会映射到普通内存页,纯内存 dump 可能拿不到。
  • 加固/自检:不少库在 init 阶段做完整性/环境校验,脱离原环境就会崩或者拒绝工作。
  • Android 不支持“从内存加载 so”:最终还是要走文件路径,必须是一个结构正确的 ELF。

什么时候有机会“直接能用”

  • arm64-v8a(RELA)、库未加固、完整 dump 了从 ELF 头开始的所有 PT_LOAD 段,且动态段/重定位表还在。有时候这种 dump 修一修就能被加载。
  • 但仍应验证并做好修复准备。

把内存 dump 修成可加载 .so 的要点(高层次)

  • 重建/校正 Program Headers:
    • 为每个 PT_LOAD 重新计算 p_offset、p_filesz,并按页对齐;bss 用 p_filesz < p_memsz 表达,不要把全零的 bss 全写进文件。
  • 动态段一致性检查:
    • 动态条目(DT_STRTAB/DT_SYMTAB/DT_JMPREL/REL[A] 等)是虚拟地址,映射后要能落在对应段内且内容完整。
  • 重定位处理:
    • 32 位(REL):要么“反重定位”(把目标处的值减回基址恢复 addend),要么将 DT_REL/DT_RELSZ/DT_RELCOUNT 调整为 0,避免二次重定位。
    • 64 位(RELA):通常不需要反重定位,但要保证重定位表完整,否则导入解析会失败。
  • 其他细节:
    • 如果库使用 TLS,确保文件内含正确的 PT_TLS 初始镜像;纯内存 dump 往往拿不到,这会导致加载阶段失败。
    • 检查 SONAME 与 NEEDED 依赖是否可解析,必要时用工具修改。
    • Section Header 可缺失(strip 后常见),不影响加载;关键是 Program Header 和动态段正确。

验证建议

  • readelf -h -l -d libxxx.so 检查头、Program Headers、Dynamic 是否一致且指向有效范围。
  • 用一个最小样例在相同 ABI 的设备上先用 dlopen/dlsym 测试再集成进 APK。
  • 查看 logcat 中 linker 的报错信息(如 “bad ELF magic”, “missing PT_LOAD”, “relocation failed”)定位问题。

可用工具(合法前提下)

  • LIEF(Python/C++):读取、修改、重建 ELF 的 Program/Dynamic 信息。
  • readelf/objdump/file:分析与校验。
  • 社区里的 so 修复/重建类工具(如 SoFixer 等),效果随库而异。

合规提醒

  • 请确保你对目标库拥有合法的分析与再分发权限;许多商业库和应用 EULA 禁止此类操作。

要不要我根据你的具体场景给一个更贴合的检查/修复清单?

  • 目标架构是 arm64-v8a 还是 armeabi-v7a?
  • 库是否经过加固/壳?
  • 你计划通过 System.loadLibrary 从 APK 的 lib/ABI/ 目录加载,还是运行时用 dlopen 指定外部路径加载?

posted on 2025-11-17 11:41  GKLBB  阅读(22)  评论(0)    收藏  举报