Unity IL2CPP 游戏分析入门

一、目标

很多时候App加密本身并不难，难得是他用了一套新玩意，天生自带加密光环。例如PC时代的VB，直接ida的话，汇编代码能把你看懵。

但是要是搞明白了他的玩法，VB Decompiler一上，那妥妥的就是源码。

Unity 和 Flutter 也是如此。

最近迷上了一个小游戏 Dream Blast，今天就拿他解剖吧。

com.rovio.dream

二、步骤

侦测敌情

从apk包里面发现libil2cpp.so，就足以证明是Unity写的游戏了。

在Android下Unity有两种玩法，一种是Mono方式打包，我们可以从包内拿到Assembly-CSharp.dll，如果开发者没有对Assembly-CSharp.dll进行加密处理，那么我们可以很方便地使用ILSpy.exe对其进行反编译。这样看到的就是妥妥的C#源码了。

由于总所周知的原因，这种玩法肯定会被公司开除的。现在工作这么难找，所以大家都采取第二种玩法了，使用IL2CPP方式打包，就没有Assembly-CSharp.dll。这样就不会让人轻易攻破了。

这时候就需要召唤出IL2CPP界的Decompiler了。

Il2CppDumper

https://github.com/Perfare/Il2CppDumper

Il2CppDumper 通过 assets/bin/Data/Managed/Metadata/global-metadata.dat 字符串文件和 lib/armeabi-v7a/libil2cpp.so 游戏二进制文件来还原C#写的代码逻辑。

目前只有编译好的windows可执行文件，所以目前只能在win下使用。(本例演示的是Arm32)

1、先把global-metadata.dat 和 libil2cpp.so 这两个文件拷贝到同一个目录。

2、运行 Il2CppDumper-x86.exe，在弹出的文件选择框里面，先选择 libil2cpp.so，然后再选择 global-metadata.dat。

Initializing metadata...
Metadata Version: 27
Initializing il2cpp file...
Applying relocations...
WARNING: find JNI_OnLoad
ERROR: This file may be protected.
Il2Cpp Version: 27
Searching...
Change il2cpp version to: 27.1
CodeRegistration : 205f9c8
MetadataRegistration : 205ff3c
Dumping...
Done!
Generate struct...
Done!
Generate dummy dll...
Done!
Press any key to exit...

这就算反编译成功了。

一共会生成 DummyDll 目录， script.json，stringliteral.json，dump.cs，il2cpp.h 等文件。

script.json和stringliteral.json是辅助ida 和ghidra 分析的，可以用 ida.py 这个脚本导入到ida里面去。

这会我们只关心 dump.cs。

存盘文件

为了好好玩一个游戏，除了改内存，还一个重要的方案就是改配置文件甚至改存盘文件了。

遥想当年帝国时代非得搞个200的人口上限，直接hook一下，把200改成2000他不香吗？ (电脑拖崩溃了)

细心分析了一下，这个游戏的存盘文件在

/sdcard/Android/data/com.rovio.dream/files/usesr/XXX-XXX-XXX/prefs.json

改它，改它，可是它加密了

分析

这时候显示出 dump.cs 的用处了，这可是活地图呀。

在里面搜一下 “prefs.json”

[CreateAssetMenuAttribute] // RVA: 0x3979B8 Offset: 0x3979B8 VA: 0x3979B8
public class UserPrefs : UserPrefsBase, IInitializable, IInitializableInit // TypeDefIndex: 7278
{
        // Fields
        private const string EK = "8CSstq6cz1Gp9YSQpr2l";
        private const string PrefsFileName = "prefs.json";
   ....
           // RVA: 0xAAE690 Offset: 0xAAE690 VA: 0xAAE690 Slot: 42
        public void Init() { }
    ....

从这里得到两个有用的信息，一个是存盘文件在UserPrefs类里面处理，再一个EK可能就是密钥或者密钥的一部分。

可以上ida了，打开libil2cpp.so细嚼慢咽一下。

首先运行 Il2CppDumper-v6\ida_py3.py (低版本的ida请跑ida.py)

然后在弹出的文件选择框里面，选择刚才反编译出来的script.json，最后再跑一次ida_py3.py 把stringliteral.json 也加进来。

万事俱备了，我们去分析一下 UserPrefs_Init() ,地图告诉我们它在 0xAAE690，

ida里面去到 0xAAE690，然后Create Function，再F5以下，代码就出来了。

代码看上去还是有点懵，它似乎 System_Guid__NewGuid(v47, 0); 生成了个guid，然后再加上了EK

v43 = System_String__Concat_23810904(*(_DWORD *)(a1 + 28), StringLiteral_1313, 0);

StringLiteral_1313就是 EK。

不过好消息是最后它要初始化一个 CryptoUtility___ctor

int __fastcall CryptoUtility___ctor(int a1)
{
  int v2; // r6
  _DWORD *UTF8; // r0

  if ( !byte_2173DF8 )
  {
    sub_48CE2C(&System_Security_Cryptography_AesManaged_TypeInfo);
    sub_48CE2C(&System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes_TypeInfo);
    sub_48CE2C(&StringLiteral_1149);
    byte_2173DF8 = 1;
  }
  v2 = sub_48CF00(System_Security_Cryptography_AesManaged_TypeInfo);
  System_Security_Cryptography_AesManaged___ctor(v2, 0);
  *(_DWORD *)(a1 + 16) = v2;
  System_Object___ctor(a1, 0);
  UTF8 = (_DWORD *)System_Text_Encoding__get_UTF8(0);
  if ( !UTF8 )
    sub_48CF08();
  return sub_9DB34C(*UTF8, &StringLiteral_1149, *(_DWORD *)(*UTF8 + 344), *(_DWORD *)(*UTF8 + 340));
}

很明显，算法是 AES，那么key是啥呢？ aes还有cbc和ecb，又应该是哪一个呢？

Rfc2898DeriveBytes

幸亏咱还是懂点C#的，一个优秀的C#程序员，看到AesManaged和Rfc2898DeriveBytes，就知道套路了。

Rfc2898DeriveBytes的入参是一个password和salt，然后生成一组key和iv，后面就是aes做AES-128-CBC了。

目标很明确了，搞到pwd和salt。

ida双击进到 sub_9DB34C

void __fastcall sub_9DB34C(
        int a1,
        _DWORD *a2,
        int a3,
        int (__fastcall *a4)(int, _DWORD),
        int a5,
        int a6,
        int a7,
        int a8,
        int a9,
        int a10)
{
  int v10; // r4
  int v11; // r5
  int v12; // r6
  int v13; // r7
  int v14; // r6
  int v15; // r0

  v13 = a4(v12, *a2);
  v14 = sub_48CF00(System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes_TypeInfo);
  v15 = System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes___ctor(v14, v11, v13, 0);
  if ( !v14 )
    sub_48CF08(v15);
  ...

真相只有一个，hook 这个 System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes___ctor 就可以拿到 pwd和salt了。 a2是pwd，a3是 salt。

Tip:

https://github.com/microsoft/referencesource/blob/master/mscorlib/system/security/cryptography/rfc2898derivebytes.cs

int __fastcall System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes___ctor_17396484(int a1, int a2, int a3, int a4)
{
  int v8; // r6

  if ( !byte_2176D99 )
  {
    sub_48CE2C((int)&System_Security_Cryptography_HMACSHA1_TypeInfo);
    byte_2176D99 = 1;
  }
  System_Security_Cryptography_DeriveBytes___ctor(a1, 0);
  System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes__set_Salt(a1, a3);
  System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes__set_IterationCount(a1, a4);
  *(_DWORD *)(a1 + 20) = a2;
  v8 = sub_48CF00(System_Security_Cryptography_HMACSHA1_TypeInfo);
  System_Security_Cryptography_HMACSHA1___ctor_22256684(v8, a2, 0);
  *(_DWORD *)(a1 + 16) = v8;
  return System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes__Initialize(a1);
}

说干就干

var libxx = Process.getModuleByName("libil2cpp.so");
console.log("*****************************************************");
console.log("name: " +libxx.name);
console.log("base: " +libxx.base);
console.log("size: " +ptr(libxx.size));

Interceptor.attach(ptr(libxx.base).add(0x1097304),{
    onEnter: function(args){
        console.log("=== pwd");
        console.log(TAG + hexdump(ptr(this.context.r1), { offset: 0, length: 128, header: true, ansi: true }) );

        console.log("=== salt ");
        console.log(TAG + hexdump(ptr(this.context.r2), { offset: 0, length: 64, header: true, ansi: true }) );


    },
    onLeave:function(retval){
    }
});

这就尴尬了

Error: unable to find module 'libil2cpp.so'

libil2cpp.so 大概率是动态载入的，所以刚启动app的时候木有libil2cpp.so。

如果我们要hook的函数之后会被多次调用，那么可以延迟几秒钟来载入 setTimeout(main, 1000*3);

不过这里我们要hook的都是init和ctor之类的初始化函数，几秒钟之后可能都初始化完成了。

hook_constructor

要第一时间hook 动态载入的so，就需要从so的加载开始搞

function hook_constructor0() {
    if (Process.pointerSize == 4) {
        var linker = Process.findModuleByName("linker");
    } else {
        var linker = Process.findModuleByName("linker64");
    }

    var addr_call_function =null;
    var addr_g_ld_debug_verbosity = null;
    var addr_async_safe_format_log = null;
    if (linker) {
        var symbols = linker.enumerateSymbols();
        for (var i = 0; i < symbols.length; i++) {
            var name = symbols[i].name;
            if (name.indexOf("call_function") >= 0){
                addr_call_function = symbols[i].address;
            }
            else if(name.indexOf("g_ld_debug_verbosity") >=0){
                addr_g_ld_debug_verbosity = symbols[i].address;

                ptr(addr_g_ld_debug_verbosity).writeInt(2);

            } else if(name.indexOf("async_safe_format_log") >=0 && name.indexOf('va_list') < 0){

                addr_async_safe_format_log = symbols[i].address;

            }

        }
    }
    if(addr_async_safe_format_log){
        Interceptor.attach(addr_async_safe_format_log,{
            onEnter: function(args){
                this.log_level  = args[0];
                this.tag = ptr(args[1]).readCString()
                this.fmt = ptr(args[2]).readCString()
                if(this.fmt.indexOf("c-tor") >= 0 && this.fmt.indexOf('Done') < 0){
                    this.function_type = ptr(args[3]).readCString(), // func_type
                    this.so_path = ptr(args[5]).readCString();
                    var strs = new Array(); //定义一数组
                    strs = this.so_path.split("/"); //字符分割
                    this.so_name = strs.pop();
                    this.func_offset  = ptr(args[4]).sub(Module.findBaseAddress(this.so_name))


                    if(this.so_name == "libil2cpp.so") {

                var targetSo = Module.findBaseAddress(this.so_name);

                console.log(TAG +' so_name:',this.so_name);
                console.log(TAG +' ptr:',ptr(targetSo));

                hookDbg(targetSo);
                    }

                }
            },
            onLeave: function(retval){

            }
        })
    }
}

function hookDbg(targetSo){
    Interceptor.attach(targetSo.add(0xAAE690),{
        onEnter: function(args){
            console.log(" UserPrefs_ctor *****************************************************");

        },
        onLeave:function(retval){
        }
    });


    Interceptor.attach(ptr(targetSo).add(0x1097304),{
        onEnter: function(args){
            console.log("=== pwd");
            console.log(TAG + hexdump(ptr(this.context.r1), { offset: 0, length: 128, header: true, ansi: true }) );

            console.log("=== salt ");
            console.log(TAG + hexdump(ptr(this.context.r2), { offset: 0, length: 64, header: true, ansi: true }) );
        },
        onLeave:function(retval){
        }
    });

}

这次的结果就比较完美了