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IOS逆向学习-动态调试原理、LLDB

logify、Xcode运行原理

1. 动态调试Xcode 1.1 Xcode的动态调用原理 1.2 动态调试任何APP 1.2.1 原理图和条件 1.2.2 debugserver的权限问题 1.2.3 让debugserver附加到某个APP进程 1.2.4 通过debugserver启动App 1.2.5 在Mac上启动LLDB,远程连接iPhone上的debugserver服务 1.2.5 可能遇到的问题(手机环境:ios 12.5.1) 2. LLDB 2.1 LLDB命令格式 2.2 help 2.3 expression 2.3 thread xxx 2.4 breakpoint 2.5 内存断点 2.6 image(模块) 2.7 小技巧

1. 动态调试Xcode

什么叫动态调试? 将程序运行起来,通过下面断点,打印等方式,查看参数、返回值、函数调用流程等

1.1 Xcode的动态调用原理

关于GCC、LLVM、GDB、LLDB

Xcode的编译器发展:GCC -> LLVM Xcode的调试器发展:GDB -> LLDB

debugserver一开始存放在Mac的Xcode里面

/Applications/Xcode12.3.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/DeviceSupport/9.1/DeveloperDiskImage.dmg/usr/bin/debugserver

当Xcode识别手机设备时,Xcode会自动将

debugserver安装到iPhone上,如果是从来没有真机测试的iPhone上是没有 debugserver的:

Xcode调试的局限性:一般情况下,只能通过Xcode安装的APP

Xcode调试APP的原理图:

当你真机运行的时候,Xcode会在手机上安装

debugserver的, debugserver监听着 LLDB发送的一些指令,首先 LLDB将这些指令传送给 debugserver, 然后 debugserver接收到这个指令时,在执行到 app上, app执行指令后把结果反馈给 debugserver,然后再由 debugserver把结果返回给 LLDB,在由 LLDB把信息打印在 Xcode上,这也是Xcode可以动态调试app的原因:

p: 直接地址

po:打印对象

LLDB 是通过数据线来传递数据的

1.2 动态调试任何APP

1.2.1 原理图和条件

动态调试任何App示意图:

首先手机上必须要有 debugserver,其次我们可以通过终端 输入 lldb进入 lldb的调试环境:

1.2.2 debugserver的权限问题

默认情况下, /Developer/usr/bin/debugserver缺少一定的权限,只能通过Xcode安装的APP,无法连接其他APP(比如来自App Store的App) 如果希望调试其他APP,需要对 debuserver重新签名,签上两个调试相关的权限 get-task-allow Boolean 类型 值为YES task_for_pid-allow Boolean 类型 值为YES 如何给 debugserver签上权限 iPhone上的 /Developer目录是只读,无法直接对 /Developer/usr/bin/debugserver文件直接签名,需要先把 debugserver赋值到Mac上 通过 ldid导出以前文件以前的签名权限: ldid -e debugserver > debugserver.entitlements 给 debugserver.entitlements文件加上 get-task-allow、t 20000 ask_for_pid-allow权限: 在通过 ldid命令重新签名: did -Sdebugserver.entitlements debugserver 将已经签好权限的debugserver方法到手机的 /usr/bin目录,便于找到debugserver指令 关于权限也可以使用 codesign # 查看权限信息 codesign -d --entitlements - debugserver # 签名权限 codesign -f -s - --entitlements debugserver.entitlements debugserver # 或则缩写 codesign -fs- --entitlements debugserver.entitlements debugserver

1.2.3 让debugserver附加到某个APP进程

我们可以再终端查看

debugserver的指令:

debugserver *:端口号 -a 进程

*:端口号:使用iphone的某个端口启动debugserver服务(只要不是保留端口号就行,就和我们使用SSH登录把iphone的22端口映射到本机的10010一样) 进程:输入APP的进程信息(进程ID和进程名称)

1.2.4 通过debugserver启动App

debugserver -x auto *:端口号 App的可执行文件路径

1.2.5 在Mac上启动LLDB,远程连接iPhone上的debugserver服务

启动LLDB:

lldb

连接debugserver服务:

process connect connect://手机IP地址:debugserver服务端端口号

使用LLDB的

c命令让程序先继续运行: c

手机端:

电脑端:
刚开始是卡主的,我们输入

c指令App才可以正常运行

1.2.5 可能遇到的问题(手机环境:ios 12.5.1)

failed to attach to process named: “”: 找不到该进程的名称,确认进程名称重新输入

Failed to get connection from a remote gdb process:

解决方法:

使用的端口可能被占用, 换一个端口试试 debugserver的权限文件中包含以下权限(删除该权限即可):

rejecting incoming connection from ::ffff:127.0.0.1:

出现这种情况指令:
手机端:

debugserver *:10012 -a neteasemusic
电脑端: process connect connect://localhost:10012或则 process connect connect://127.0.0.1:10012

解决方案:
手机端:

debugserver 127.0.0.1:10012 -a neteasemusic
电脑端: process connect connect://127.0.0.1:10012

暂时还没有找到其它的解决方案

2. LLDB

2.1 LLDB命令格式

<command> [<subcommand> [<subcommand>...]] <action> [-options [option-Value]] [argument [arguments...]] <command>:命令 <subcommand>:子命令 <action>:命令操作 <options>:命令选项 <argument>: 命令参数 比如给test函数设置断点: breakpoint set -n test: breakpoint是 <command> set是 <action> -n是 <options> test是 <agrument>

通过上图,当我们过掉

touchesBegan:withEvent:方法中断点时,会进入到 test函数中的断点(通过LLDB指令添加的断点)

2.2 help

help<command> : 查看指令的用法,比如 help breakpoint、help breakpoint set

2.3 expression

expression<cmd-options>--<expr>: 执行一个表达式 <cmd-options>:命令选项 --:命令选项结束符,表示所有命令选项已经设置完毕,如果没有命令选项, --可以省略 <expr>:需要执行的表达式 expression self.view.backgroundColor = [UIColor redColor]

有时候我们在通过打断点形式调试程序的时候,特别想动态的让这个程序动态的执行某段代码,以前我们是先把程序退掉,然后把要执行的代码加上,在重新运行程序,那么

expression指令帮们我们实现这个目的:

由上图可知,我们可以直达直接访问view的 backgroundColor的会报错,但是我们知道每一个view都有一个CALayer,我们可以直接访问这个属性,所以最终需改背景色的表达式: expression self.view.layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor

expression、expression --和指令 print、p、call的效果一样 expression -O --和指令 po效果一样

p是直接打印对象的地址,但是 po相当于 NSLog一样的效果:

2.3 thread xxx

thread backtrace: 打印线程的堆栈信息,和指令 bt的效果一样,示例:比如我们想知道test函数是谁调用的:

thread return [<expr>];让函数直接返回某个值,不会执行断点后面的代码

frame variable [<variable-name>]:打印当前栈帧的变量,( frame(栈帧)一个函数调用就是一帧)

thread continue、continue、c:程序继续运行 thread step-over、next、n:单补运行,把子函数当做整体一步执行 thread step-in、step、s:单步运行,遇到子函数会进入函数 thread step-out、finish:直接执行完当前函数的所有代码,返回到上一个函数

上述四个指令对应着Xcode工具的四个指令:
注意:在一行代码一行代码的情况下 这两个指令效果相同, 如果是执行函数的时候,

setp over 是直接过掉整个函数 而setp into 会进入函数内部一步一步的走;如果进入函数内部了, 执行setup out 会瞬间执行完函数代码,并且回到函数调用的时候, 相当于函数已经调用完了

thread step-inst-over 、nexti 、ni:汇编指令级别的单步运行,把一个汇编函数当做一个整体一步执行 thread step-inst 、stepi、si:汇编指令级别的单步运行,遇到子函数会进入子函数,一行汇编指令的执行 si、ni和 s、n类似:前者是汇编指令级别,后者是源码级别

2.4 breakpoint

breakpoint set:设置断点 breakpoint set -a 函数地址 breakpoint set -n 函数名 breakpoint set -n test breakpoint set -n touchesBegan:withEvent: breakpoint set -n "-[ViewController touchesBegan:withEvent:]" breakpoint set -r 正则表达式 breakpoint set -s 动态库 -n 函数名 breakpoint list:列出所有的断点(每个断点都有自己的编号) breakpoint disable 断点编号:禁用断点 breakpoint enable 断点编号:启用断点 breakpoint delete 断点编号:删除断点

breakpoint command add 断点编号:给断点预先设置需要执行的命令,到出发断点时,就回按照顺序执行 breakpoint command list 断点编号:查看某个断点设置的命令 breakpoint command delete 断点编号:删除某个断点设置的命令

首先查看所有断点, 然后给第二个断点添加需要执行命令, 在出发第二个断点时,就回按照顺序执行预设置的命令

注意: 在给断点设置完预设置命令时,需要输入DONE来结束输入命令。

2.5 内存断点

watchpoint set variable 变量: watchpoint set variable self->age watchpoint set expression 地址: watchpoint set expression &(self->_age) watchpoint list watchpoint disable 断点编号 watchpoint enable 断点编号 watchpoint delete 断点编号 watchpoint command add 断点编号 watchpoint command list 断点编号 watchpoint command delete 断点编号

我们给

_count打了一个断点,当我们修改 _count的值时候,就会进入断点

2.6 image(模块)

image lookup -t 类型:查找某个类型的信息,不用进入头文件,可以快速的查看一些类的信息

image lookup -a 地址:根据内存地址查找在模块中的位置,对于崩溃信息的定位有比较好的作用

image lookup -n 符号或者函数名:查找某个符号或则函数的位置

image list 列出锁加载的模块的信息 image list -o -f:打印出模块的偏移地址、全路径

可以运行app当前的一些模块 ,我们自己的app本身也是一个模块,app依赖的动态库也是一个模块

2.7 小技巧

敲 Enter,会自动执行上次的命令 绝大部分指令都可以使用缩写