zhyvox/native_vmtrace

# Android ARM64 原生指令级动态跟踪器 本项目提供一个预编译的 ARM64 原生跟踪库 (`test.so`)，用于配合 Frida 与 QBDI 对 Android Native 代码进行动态指令级分析。 其设计目标是在不修改目标程序逻辑的前提下，对一次真实函数调用进行执行重放，并记录执行过程中实际运行的 ARM64 指令及对应寄存器状态。 本项目不依赖任何特定应用，目标模块、Hook 位置及调用流程均由外部控制。 # 设计目标 传统 Hook 通常只能观察函数入口与返回值，而无法完整了解函数内部的执行过程。 本项目利用 QBDI 对真实调用进行动态重放，在保持原始寄存器上下文的基础上，对目标地址范围内执行的每一条 ARM64 指令进行记录，可用于： - Native Reverse Engineering - Dynamic Binary Instrumentation - 漏洞分析 - 恶意代码分析 - ARM64 指令研究 - Android Native 调试 # 工作原理 整个跟踪过程由外部控制器与跟踪库协同完成。 外部控制器负责： - 等待目标模块加载； - Hook 目标函数； - 捕获真实调用； - 保存 ARM64 寄存器上下文； - 将 `test.so` 加载至目标进程； - 调用导出的跟踪接口。 跟踪库负责： - 初始化 QBDI； - 恢复寄存器状态； - 重放真实函数调用； - 记录目标范围内实际执行的指令； - 输出执行日志。 整个过程不会修改目标程序的执行逻辑，仅观察执行行为。 # 执行流程 真实函数调用 │ ▼ 捕获 ARM64 寄存器上下文 │ ▼ 加载 test.so │ ▼ 初始化 QBDI │ ▼ 重放原始调用 │ ▼ 记录执行指令 │ ▼ 输出跟踪结果 下图展示了一次完整跟踪任务的启动过程。  # 指令输出 跟踪过程中，每条执行过的 ARM64 指令都会输出一条日志。 示例： [00018452] pc=0x0000007b4d71f3b4 off=0x0011f3b4 ldr x8, [x0,#0x18] # x0=0x0000007b36e4d000 # x8=0x0000000000000018 每条记录包含以下信息： | 字段 | 说明 | |------|------| | Index | 指令序号 | | pc | 当前指令绝对地址 | | off | 相对于目标模块基址的偏移 | | Instruction | ARM64 反汇编结果 | | Registers | 当前指令引用寄存器的实际值 | 为了减少日志体积，仅输出当前指令实际使用的寄存器。 下图展示了实际生成的跟踪输出。  # 跟踪模式 ## Mode 0 记录目标范围内所有执行过的 ARM64 指令。 mode = 0 适用于完整执行分析。 ## Mode 1 仅记录控制流相关指令。 mode = 1 包括： - B - BL - BR - BLR - RET - CBZ - CBNZ - TBZ - TBNZ 适用于快速分析程序执行路径。 # 实现特点 - 基于真实调用进行执行重放 - ARM64 原生寄存器恢复 - 基于 QBDI 的动态插桩 - 支持 memfd 内存加载 - 支持 android_dlopen_ext() - 使用 dlsym() 解析导出接口 - 支持模块相对偏移输出 - 支持按地址范围过滤 - 支持无限制跟踪 - 指令级寄存器状态输出 # 技术限制 当前实现具有以下限制： - 仅支持 ARM64 - 通用调用包装器支持整数及指针参数 - 浮点参数与 SIMD 参数不会自动恢复 - 不支持可变参数函数 - 跟踪性能取决于输出范围及日志数量 # 适用对象 本项目主要面向： - Reverse Engineers - Security Researchers - Android Native Developers - Binary Analysts - Vulnerability Researchers 建议具备以下基础知识： - ARM64 - ELF - Frida - QBDI - Android Native Runtime - Dynamic Binary Instrumentation # 免责声明 本项目仅用于合法的软件调试、安全研究、兼容性分析及教学用途。 请确保仅对拥有合法授权的软件或设备进行分析。

标签：Android, ARM64, Docker支持, DSL, Frida, QBDI, 云资产清单, 代码分析, 凭证管理, 动态二进制插桩, 动态跟踪, 自定义脚本, 逆向工程