Android Anti-Instrumentation & SSL Pinning Bypass (Frida/Objection)

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Cette page fournit un workflow pratique pour retrouver dynamic analysis contre des applications Android qui détectent/empêchent l'instrumentation liée au root ou qui appliquent TLS pinning. Elle se concentre sur le triage rapide, les détections courantes et des hooks/tactiques copiables pour les bypasser sans repacking quand c'est possible.

Detection Surface (what apps check)

• Root checks: su binary, Magisk paths, getprop values, common root packages
• Frida/debugger checks (Java): Debug.isDebuggerConnected(), ActivityManager.getRunningAppProcesses(), getRunningServices(), scanning /proc, classpath, loaded libs
• Native anti‑debug: ptrace(), syscalls, anti‑attach, breakpoints, inline hooks
• Early init checks: Application.onCreate() or process start hooks that crash if instrumentation is present
• TLS pinning: custom TrustManager/HostnameVerifier, OkHttp CertificatePinner, Conscrypt pinning, native pins

Step 1 — Quick win: hide root with Magisk DenyList

• Enable Zygisk in Magisk
• Enable DenyList, add the target package
• Reboot and retest

Many apps only look for obvious indicators (su/Magisk paths/getprop). DenyList often neutralizes naive checks.

References:

• Magisk (Zygisk & DenyList): https://github.com/topjohnwu/Magisk

Step 2 — 30‑second Frida Codeshare tests

Try common drop‑in scripts before deep diving:

• anti-root-bypass.js
• anti-frida-detection.js
• hide_frida_gum.js

Exemple:

frida -U -f com.example.app -l anti-frida-detection.js

Ces techniques neutralisent généralement les vérifications Java root/debug, les process/service scans et ptrace() natifs. Utile sur des apps peu protégées ; les hardened targets peuvent nécessiter des hooks adaptés.

• Codeshare: https://codeshare.frida.re/

Étape 3 — Contourner les détecteurs init-time en s'attachant tardivement

Beaucoup de détections ne s'exécutent que lors du process spawn/onCreate(). Les injections au spawn (-f) ou les gadgets se font repérer ; s'attacher après le chargement de l'UI peut permettre de passer outre.

# Launch the app normally (launcher/adb), wait for UI, then attach
frida -U -n com.example.app
# Or with Objection to attach to running process
aobjection --gadget com.example.app explore  # if using gadget

Si cela fonctionne, maintenez la session stable et procédez à la cartographie et aux vérifications des stubs.

Étape 4 — Cartographier la logique de détection via Jadx et recherche de chaînes

Mots-clés de triage statique dans Jadx :

• "frida", "gum", "root", "magisk", "ptrace", "su", "getprop", "debugger"

Schémas Java typiques :

public boolean isFridaDetected() {
return getRunningServices().contains("frida");
}

APIs courantes à examiner/hook:

• android.os.Debug.isDebuggerConnected
• android.app.ActivityManager.getRunningAppProcesses / getRunningServices
• java.lang.System.loadLibrary / System.load (native bridge)
• java.lang.Runtime.exec / ProcessBuilder (probing commands)
• android.os.SystemProperties.get (root/emulator heuristics)

Étape 5 — Runtime stubbing with Frida (Java)

Surcharger les vérifications personnalisées pour renvoyer des valeurs sûres sans repacking:

Java.perform(() => {
const Checks = Java.use('com.example.security.Checks');
Checks.isFridaDetected.implementation = function () { return false; };

// Neutralize debugger checks
const Debug = Java.use('android.os.Debug');
Debug.isDebuggerConnected.implementation = function () { return false; };

// Example: kill ActivityManager scans
const AM = Java.use('android.app.ActivityManager');
AM.getRunningAppProcesses.implementation = function () { return java.util.Collections.emptyList(); };
});

Triage des plantages précoces ? Dump classes juste avant que l'application ne plante pour repérer les namespaces de détection probables :

Java.perform(() => {
Java.enumerateLoadedClasses({
onMatch: n => console.log(n),
onComplete: () => console.log('Done')
});
});

Consigner et neutraliser les méthodes suspectes pour confirmer le flux d'exécution :

Java.perform(() => {
const Det = Java.use('com.example.security.DetectionManager');
Det.checkFrida.implementation = function () {
console.log('checkFrida() called');
return false;
};
});

Étape 6 — Suivre la piste JNI/native lorsque les hooks Java échouent

Tracer les entry points JNI pour localiser les native loaders et l'init de détection :

frida-trace -n com.example.app -i "JNI_OnLoad"

Triage natif rapide des fichiers .so embarqués :

# List exported symbols & JNI
nm -D libfoo.so | head
objdump -T libfoo.so | grep Java_
strings -n 6 libfoo.so | egrep -i 'frida|ptrace|gum|magisk|su|root'

Reversing interactif/natif:

• Ghidra: https://ghidra-sre.org/
• r2frida: https://github.com/nowsecure/r2frida

Exemple : neutraliser ptrace pour contourner un anti‑debug simple dans libc:

const ptrace = Module.findExportByName(null, 'ptrace');
if (ptrace) {
Interceptor.replace(ptrace, new NativeCallback(function () {
return -1; // pretend failure
}, 'int', ['int', 'int', 'pointer', 'pointer']));
}

Voir aussi: Reversing Native Libraries

Étape 7 — Objection patching (embed gadget / strip basics)

Si vous préférez le repacking aux runtime hooks, essayez :

objection patchapk --source app.apk

Remarques:

• Nécessite apktool ; assurez-vous d'avoir une version récente à partir du guide officiel pour éviter des problèmes de build : https://apktool.org/docs/install
• Gadget injection permet l'instrumentation sans root mais peut quand même être détectée par des vérifications init‑time plus strictes.

Références:

• Objection: https://github.com/sensepost/objection

Étape 8 — Solution de secours : Patch TLS pinning pour la visibilité réseau

Si l'instrumentation est bloquée, vous pouvez toujours inspecter le trafic en supprimant le pinning statiquement :

apk-mitm app.apk
# Then install the patched APK and proxy via Burp/mitmproxy

• Outil: https://github.com/shroudedcode/apk-mitm
• Pour les astuces CA‑trust de configuration réseau (et Android 7+ user CA trust), voir :

Make APK Accept CA Certificate

Install Burp Certificate

Aide-mémoire pratique des commandes

# List processes and attach
frida-ps -Uai
frida -U -n com.example.app

# Spawn with a script (may trigger detectors)
frida -U -f com.example.app -l anti-frida-detection.js

# Trace native init
frida-trace -n com.example.app -i "JNI_OnLoad"

# Objection runtime
objection --gadget com.example.app explore

# Static TLS pinning removal
apk-mitm app.apk

Conseils & mises en garde

• Privilégiez l'attachement tardif plutôt que le spawn lorsque les apps plantent au lancement
• Certaines détections se relancent dans des flows critiques (e.g., payment, auth) — gardez les hooks actifs pendant la navigation
• Mélangez analyse statique et dynamique : string hunt dans Jadx pour présélectionner des classes ; puis posez des hooks sur les méthodes pour vérifier au runtime
• Les apps hardened peuvent utiliser des packers et du TLS pinning natif — attendez-vous à reverser du code natif

Références

• Reversing Android Apps: Bypassing Detection Like a Pro
• Frida Codeshare
• Objection
• apk-mitm
• Jadx
• Ghidra
• r2frida
• Apktool install guide
• Magisk