Root/Jailbreak 检测：检测文件系统权限与常见 Hook 框架的痕迹

Root/Jailbreak 检测：文件系统权限与常见 Hook 框架痕迹

大家好，今天我们来深入探讨移动安全领域中一个重要的议题：Root/Jailbreak 检测。Root 和 Jailbreak 分别指的是 Android 和 iOS 系统上的提权行为，它们允许用户获得超出系统默认限制的权限，从而可以修改系统文件、安装未授权应用等。然而，这种行为也带来了安全风险，恶意软件可能会利用 Root/Jailbreak 环境进行更深层次的攻击。因此，检测设备是否被 Root/Jailbreak 变得至关重要，尤其是在金融、游戏等对安全性要求较高的应用中。

本次讲座将围绕文件系统权限和常见 Hook 框架痕迹两个方面展开，详细讲解 Root/Jailbreak 检测的原理和实现方法，并提供相应的代码示例。

一、文件系统权限检测

Root/Jailbreak 的本质是获取了系统的最高权限，这意味着用户可以访问和修改一些原本受保护的文件和目录。因此，我们可以通过检查特定文件或目录的权限来判断设备是否被 Root/Jailbreak。

1. 检查是否存在常见的 Root/Jailbreak 工具

最直接的方法是检查设备上是否存在一些常见的 Root/Jailbreak 工具，例如 SuperSU、Magisk Manager、Cydia 等。这些工具通常会在特定的目录下留下痕迹。

工具名称	Android 常见路径	iOS 常见路径
SuperSU	/system/xbin/su, /system/bin/su, /system/sbin/su	N/A
Magisk Manager	/data/adb/magisk.img, /magisk	N/A
Cydia	N/A	/Applications/Cydia.app, /private/var/lib/apt/
Substrate	N/A	/Library/MobileSubstrate/MobileSubstrate.dylib
Xposed Installer	/system/xposed/	N/A

以下是 Android 平台的代码示例 (Kotlin)：

fun checkRootTools(): Boolean {
    val paths = arrayOf(
        "/system/xbin/su",
        "/system/bin/su",
        "/system/sbin/su",
        "/data/adb/magisk.img",
        "/magisk"
    )

    for (path in paths) {
        if (File(path).exists()) {
            return true
        }
    }
    return false
}

以下是 iOS 平台的代码示例 (Swift)：

import Foundation

func checkJailbreakTools() -> Bool {
    let paths = [
        "/Applications/Cydia.app",
        "/private/var/lib/apt/",
        "/Library/MobileSubstrate/MobileSubstrate.dylib"
    ]

    for path in paths {
        if FileManager.default.fileExists(atPath: path) {
            return true
        }
    }
    return false
}

2. 检查特定系统文件的权限

除了检查是否存在 Root/Jailbreak 工具外，还可以检查一些关键系统文件的权限。例如，/system/build.prop 文件包含了设备的各种属性信息，通常情况下，普通应用无法修改该文件。如果应用能够成功修改该文件，则说明设备很可能已被 Root/Jailbreak。

以下是 Android 平台的代码示例 (Kotlin)：

fun checkSystemFileWriteAccess(): Boolean {
    val file = File("/system/build.prop")
    return file.canWrite()
}

以下是 iOS 平台的代码示例 (Swift)：

import Foundation

func checkSystemFileWriteAccess() -> Bool {
    let filePath = "/etc/fstab" // 尝试写入一个受保护的文件
    do {
        try "test".write(toFile: filePath, atomically: true, encoding: .utf8)
        // 如果成功写入，则很可能被 Jailbreak
        return true
    } catch {
        return false
    }
}

3. 检查 su 命令是否存在以及是否可执行

su 命令是 Linux 系统中用于切换用户身份的命令，Root/Jailbreak 通常会安装 su 命令，以便用户可以切换到 root 用户。因此，我们可以检查 su 命令是否存在以及是否可执行。

以下是 Android 平台的代码示例 (Kotlin)：

fun checkSuCommandAvailability(): Boolean {
    return try {
        Runtime.getRuntime().exec("su")
        true
    } catch (e: IOException) {
        false
    }
}

需要注意的是，上述代码只是简单地尝试执行 su 命令，并根据是否抛出异常来判断 su 命令是否存在。更严谨的做法是检查 su 命令的返回值，以确定是否成功切换到 root 用户。

以下是 iOS 平台的代码示例 (Swift)：

由于 iOS 的沙盒机制，直接执行 su 命令比较困难。更常见的方法是检查是否存在一些特定的 Jailbreak 文件，或者尝试读取一些受保护的系统信息。例如，可以尝试读取 /etc/passwd 文件。

import Foundation

func checkEtcPasswdAccess() -> Bool {
    do {
        let content = try String(contentsOfFile: "/etc/passwd", encoding: .utf8)
        // 如果成功读取，则很可能被 Jailbreak
        return true
    } catch {
        return false
    }
}

文件系统检测的局限性

需要注意的是，文件系统检测并非万无一失。一些高级的 Root/Jailbreak 工具可能会隐藏自身的痕迹，例如通过修改文件权限、删除相关文件等方式来绕过检测。此外，一些设备可能只是被部分 Root/Jailbreak，例如只获取了 shell 权限，而没有完全获取 root 权限，这也可能导致文件系统检测失效。

二、Hook 框架痕迹检测

Hook 框架是一种允许开发者在运行时修改应用或系统行为的技术。Root/Jailbreak 环境通常会安装一些 Hook 框架，例如 Xposed、Cydia Substrate、Frida 等，以便开发者可以更方便地进行调试和修改。因此，我们可以通过检测是否存在这些 Hook 框架来判断设备是否被 Root/Jailbreak。

1. 检测 Xposed 框架

Xposed 框架是 Android 平台上最流行的 Hook 框架之一。它可以允许开发者在不修改 APK 文件的情况下，修改应用的任何代码。

以下是一些检测 Xposed 框架的方法：

• 检查 XposedBridge.jar 是否存在： Xposed 框架的核心是 XposedBridge.jar 文件，该文件通常位于 /system/framework/ 目录下。
• 检查是否存在 Xposed Installer 应用： Xposed Installer 是 Xposed 框架的安装器，通常会在设备上留下应用图标。
• 检查是否加载了 Xposed 模块： Xposed 模块是用于修改应用行为的插件，可以通过检查已加载的模块列表来判断是否存在 Xposed 框架。

以下是 Android 平台的代码示例 (Kotlin)：

fun checkXposed(): Boolean {
    // 检查 XposedBridge.jar
    val xposedBridgeFile = File("/system/framework/XposedBridge.jar")
    if (xposedBridgeFile.exists()) {
        return true
    }

    // 检查是否存在 Xposed Installer 应用
    val packageManager = context.packageManager
    try {
        packageManager.getPackageInfo("de.robv.android.xposed.installer", 0)
        return true
    } catch (e: PackageManager.NameNotFoundException) {
        // Xposed Installer 不存在
    }

    // 检查是否加载了 Xposed 模块 (需要反射)
    try {
        val classLoader = context.classLoader
        val xposedClass = classLoader.loadClass("de.robv.android.xposed.XposedBridge")
        val getModulesMethod = xposedClass.getMethod("getInstalledModules")
        val modules = getModulesMethod.invoke(null) as? List<*>
        if (modules != null && modules.isNotEmpty()) {
            return true
        }
    } catch (e: ClassNotFoundException) {
        // XposedBridge 不存在
    } catch (e: NoSuchMethodException) {
        // getInstalledModules 方法不存在
    } catch (e: IllegalAccessException) {
        // 无法访问 getInstalledModules 方法
    } catch (e: InvocationTargetException) {
        // getInstalledModules 方法抛出异常
    }

    return false
}

2. 检测 Cydia Substrate 框架

Cydia Substrate (现已更名为 Cydia Substrate) 是 iOS 平台上最流行的 Hook 框架之一。它可以允许开发者在不修改应用二进制文件的情况下，修改应用的任何代码。

以下是一些检测 Cydia Substrate 框架的方法：

• 检查 MobileSubstrate.dylib 是否存在： Cydia Substrate 框架的核心是 MobileSubstrate.dylib 文件，该文件通常位于 /Library/MobileSubstrate/MobileSubstrate.dylib 目录下。
• 检查是否存在 Cydia 应用： Cydia 是 iOS 平台上的应用商店，通常是 Jailbreak 设备的标配。
• 检查是否加载了 Substrate 插件： Substrate 插件是用于修改应用行为的插件，可以通过检查已加载的插件列表来判断是否存在 Cydia Substrate 框架。

以下是 iOS 平台的代码示例 (Swift)：

import Foundation

func checkCydiaSubstrate() -> Bool {
    // 检查 MobileSubstrate.dylib
    let substratePath = "/Library/MobileSubstrate/MobileSubstrate.dylib"
    if FileManager.default.fileExists(atPath: substratePath) {
        return true
    }

    // 检查是否存在 Cydia 应用
    let cydiaPath = "/Applications/Cydia.app"
    if FileManager.default.fileExists(atPath: cydiaPath) {
        return true
    }

    // 检查是否加载了 Substrate 插件 (需要使用 Objective-C Runtime)
    // 由于 Swift 无法直接访问 Objective-C Runtime，需要使用桥接头文件

    return false
}

需要在 Objective-C 桥接头文件中添加以下代码：

#import <dlfcn.h>

BOOL isSubstrateLoaded() {
    void *handle = dlopen("/Library/MobileSubstrate/MobileSubstrate.dylib", RTLD_LAZY);
    if (handle != NULL) {
        dlclose(handle);
        return YES;
    }
    return NO;
}

然后在 Swift 代码中调用该函数：

if isSubstrateLoaded() {
    return true
}

3. 检测 Frida 框架

Frida 是一款强大的动态插桩工具，可以用于 Hook 任何进程，包括 Android 和 iOS 应用。Frida 的特点是无需 Root/Jailbreak 即可进行 Hook，这使得 Frida 的检测变得更加困难。

以下是一些检测 Frida 框架的方法：

• 检查是否存在 Frida Agent： Frida Agent 是 Frida 的服务端组件，通常会在被 Hook 的进程中运行。
• 检查是否存在 Frida 客户端： Frida 客户端是用于控制 Frida Agent 的工具，通常运行在 PC 或服务器上。
• 检查网络连接： Frida Agent 和 Frida 客户端之间会建立网络连接，可以通过检查网络连接来判断是否存在 Frida。
• 检测异常行为： Frida 在 Hook 进程时可能会导致一些异常行为，例如内存占用过高、CPU 使用率过高等。

由于 Frida 的隐蔽性较强，检测 Frida 需要更加复杂的手段，例如：

• 代码完整性校验： 校验应用的代码是否被修改过，例如通过计算代码的哈希值。
• 运行时行为分析： 监控应用的运行时行为，例如函数调用、内存访问等，以检测是否存在异常行为。
• 反调试： 阻止 Frida 调试应用，例如通过检测调试器进程、设置断点等。

以下是 Android 平台检测 Frida 的代码示例 (Kotlin)， 此示例仅为演示目的，实际应用中需要更复杂的实现：

fun checkFrida(): Boolean {
    // 检查是否存在 Frida Agent (简单示例)
    val processBuilder = ProcessBuilder("ps")
    return try {
        val process = processBuilder.start()
        val reader = BufferedReader(InputStreamReader(process.inputStream))
        var line: String?
        while (reader.readLine().also { line = it } != null) {
            if (line?.contains("frida-agent") == true) {
                return true
            }
        }
        false
    } catch (e: IOException) {
        false
    }
}

需要注意的是，上述代码只是一个简单的示例，用于演示如何检测 Frida Agent。在实际应用中，需要使用更复杂的手段来检测 Frida，例如代码完整性校验、运行时行为分析等。

Hook 框架检测的局限性

与文件系统检测类似，Hook 框架检测也并非万无一失。一些高级的 Hook 框架可能会隐藏自身的痕迹，例如通过修改进程名称、隐藏网络连接等方式来绕过检测。此外，一些设备可能只是被部分 Hook，例如只 Hook 了应用的某个特定函数，而没有完全 Hook 整个应用，这也可能导致 Hook 框架检测失效。

三、综合检测与防御策略

Root/Jailbreak 检测并非一蹴而就，需要综合运用多种检测手段，并不断更新检测策略，以应对不断涌现的新型 Root/Jailbreak 工具和 Hook 框架。

以下是一些综合检测和防御策略：

• 多维度检测： 结合文件系统权限检测、Hook 框架痕迹检测、运行时行为分析等多种手段，提高检测的准确率。
• 动态更新： 及时更新检测策略，以应对新型 Root/Jailbreak 工具和 Hook 框架。
• 代码混淆： 对应用的代码进行混淆，增加逆向工程的难度，防止恶意用户修改应用代码。
• 完整性校验： 对应用的代码进行完整性校验，防止应用被篡改。
• 反调试： 阻止调试器调试应用，防止恶意用户调试应用。
• 服务器端校验： 将一些关键的检测逻辑放在服务器端进行，防止客户端被绕过。
• 风险提示： 当检测到设备已被 Root/Jailbreak 时，向用户发出风险提示，并建议用户卸载应用。

四、检测只是手段，安全才是目的

Root/Jailbreak 检测是移动应用安全的重要组成部分，但它仅仅是一种手段，真正的目的是保障用户的安全和应用的稳定运行。在进行 Root/Jailbreak 检测时，需要权衡用户体验和安全风险，避免过度检测导致用户反感。同时，还需要不断提升自身的安全能力，以应对日益复杂的安全威胁。

记住，没有绝对的安全，只有不断进化的攻防。

文件系统检测：检查特定文件和目录权限

通过检查是否存在 Root/Jailbreak 工具以及系统文件的权限，可以初步判断设备是否被 Root/Jailbreak。

Hook 框架检测：寻找常见 Hook 框架的踪迹

检测 Xposed、Cydia Substrate、Frida 等 Hook 框架的存在，可以进一步确认设备是否被 Root/Jailbreak。

综合防御：多维度检测与持续更新

结合多种检测手段，并不断更新检测策略，才能有效地应对不断涌现的新型 Root/Jailbreak 工具和 Hook 框架。