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

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이 페이지는 instrumentation을 탐지하거나 루트 차단을 수행하거나 TLS pinning을 강제하는 Android 앱에 대해 dynamic analysis를 복원하기 위한 실용적인 워크플로를 제공합니다. 가능한 경우 재패키징 없이 우회할 수 있는 빠른 분류, 일반적인 탐지 항목, 복사-붙여넣기 가능한 hooks/tactics에 중점을 둡니다.

Detection Surface (앱이 확인하는 항목)

• 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

많은 앱은 su/Magisk 경로/getprop 같은 명백한 지표만 확인합니다. DenyList는 종종 단순한 검사들을 무력화합니다.

References:

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

Step 2 — 30‑second Frida Codeshare tests

심층 분석에 들어가기 전에 자주 쓰이는 drop‑in 스크립트를 먼저 시도해보세요:

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

Example:

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

이들은 일반적으로 Java의 root/debug checks, process/service scans, 그리고 네이티브 ptrace()를 스텁합니다. 보호가 약한 앱에서는 유용하지만, 강화된 대상은 맞춤형 hooks가 필요할 수 있습니다.

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

Medusa로 자동화하기 (Frida framework)

Medusa는 SSL unpinning, root/emulator detection bypass, HTTP comms logging, crypto key interception 등 90개 이상의 기성 모듈을 제공합니다.

git clone https://github.com/Ch0pin/medusa
cd medusa
pip install -r requirements.txt
python medusa.py

# Example interactive workflow
show categories
use http_communications/multiple_unpinner
use root_detection/universal_root_detection_bypass
run com.target.app

팁: Medusa는 커스텀 hooks를 작성하기 전에 빠른 성과를 얻기에 좋습니다. 모듈을 선별해서 자신의 scripts와 결합할 수도 있습니다.

Step 3 — init-time 탐지기를 늦게 attach하여 우회하기

많은 탐지는 process spawn/onCreate() 동안에만 실행됩니다. Spawn‑time injection (-f)이나 gadgets는 잡히기 쉽고, UI가 로드된 이후에 attach하면 우회할 수 있습니다.

# 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

이 방법이 작동하면 세션을 안정적으로 유지하고 매핑 및 스텁 검사로 진행하세요.

단계 4 — Jadx 및 문자열 검색을 통한 탐지 로직 매핑

Jadx에서의 정적 트리아지 키워드:

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

일반적인 Java 패턴:

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

검토/hook할 일반 API:

• 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)

5단계 — Runtime stubbing with Frida (Java)

커스텀 가드를 오버라이드하여 리패킹 없이 안전한 값을 반환하도록:

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(); };
});

초기 crashes를 분류하고 있나요? 종료되기 직전에 Dump classes를 해서 잠재적 detection namespaces를 찾아보세요:

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

// Quick root detection stub example (adapt to target package/class names) Java.perform(() => { try { const RootChecker = Java.use('com.target.security.RootCheck'); RootChecker.isDeviceRooted.implementation = function () { return false; }; } catch (e) {} });

실행 흐름을 확인하기 위해 의심스러운 메서드를 로깅하고 무력화하세요:

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

에뮬레이터/VM 탐지 우회 (Java stubs)

일반적인 휴리스틱:
Build.FINGERPRINT/MODEL/MANUFACTURER/HARDWARE에 generic/goldfish/ranchu/sdk 포함; QEMU 아티팩트 예: /dev/qemu_pipe, /dev/socket/qemud; 기본 MAC 02:00:00:00:00:00; 10.0.2.x NAT; telephony/sensors 없음.

Build 필드를 빠르게 spoof:

Java.perform(function(){
var Build = Java.use('android.os.Build');
Build.MODEL.value = 'Pixel 7 Pro';
Build.MANUFACTURER.value = 'Google';
Build.BRAND.value = 'google';
Build.FINGERPRINT.value = 'google/panther/panther:14/UP1A.231105.003/1234567:user/release-keys';
});

파일 존재 체크 및 식별자 (TelephonyManager.getDeviceId/SubscriberId, WifiInfo.getMacAddress, SensorManager.getSensorList)에 대한 스텁을 추가해 현실적인 값을 반환하도록 보완하세요.

SSL pinning bypass quick hook (Java)

커스텀 TrustManagers를 무력화하고 permissive SSL contexts를 강제합니다:

Java.perform(function(){
var X509TrustManager = Java.use('javax.net.ssl.X509TrustManager');
var SSLContext = Java.use('javax.net.ssl.SSLContext');

// No-op validations
X509TrustManager.checkClientTrusted.implementation = function(){ };
X509TrustManager.checkServerTrusted.implementation = function(){ };

// Force permissive TrustManagers
var TrustManagers = [ X509TrustManager.$new() ];
var SSLContextInit = SSLContext.init.overload('[Ljavax.net.ssl.KeyManager;','[Ljavax.net.ssl.TrustManager;','java.security.SecureRandom');
SSLContextInit.implementation = function(km, tm, sr){
return SSLContextInit.call(this, km, TrustManagers, sr);
};
});

Notes

• OkHttp에 대해 확장: 필요에 따라 hook okhttp3.CertificatePinner 및 HostnameVerifier를 적용하거나, CodeShare의 범용 unpinning script를 사용하세요.
• 실행 예: frida -U -f com.target.app -l ssl-bypass.js --no-pause

단계 6 — Java hooks가 실패할 때 JNI/native 트레일을 추적

JNI 진입점을 추적하여 native 로더와 탐지 초기화(detection init)를 찾아보세요:

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

번들된 .so 파일의 빠른 네이티브 선별:

# 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'

Interactive/native reversing:

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

예: neuter ptrace to defeat simple anti‑debug in libc:

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

참고: Reversing Native Libraries

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

repacking을 runtime hooks 대신 선호한다면, 다음을 시도해보세요:

objection patchapk --source app.apk

Notes:

• apktool 필요; 빌드 문제를 피하려면 공식 가이드에서 최신 버전을 사용하십시오: https://apktool.org/docs/install
• Gadget injection은 root 없이 instrumentation을 가능하게 하지만 더 강력한 init‑time 검사에 의해 여전히 탐지될 수 있습니다.

선택적으로, Zygisk 환경에서 더 강력한 root 숨김을 위해 LSPosed 모듈과 Shamiko를 추가하고, 자식 프로세스를 포함하도록 DenyList를 조정하세요.

References:

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

Step 8 — Fallback: Patch TLS pinning for network visibility

If instrumentation is blocked, you can still inspect traffic by removing pinning statically:

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

• 도구: https://github.com/shroudedcode/apk-mitm
• 네트워크 구성 CA‑trust 트릭(및 Android 7+ user CA trust)은 다음을 참조하세요:

Make APK Accept CA Certificate

Install Burp Certificate

유용한 명령 치트시트

# 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

팁 및 주의사항

• 앱이 런치 시 크래시할 경우 spawn하기보다 늦게 attach하는 것이 좋다
• 일부 detections는 중요한 흐름(예: payment, auth)에서 다시 실행될 수 있으므로 navigation 중에는 hooks를 활성 상태로 유지하라
• static과 dynamic을 혼합하라: Jadx에서 string을 찾아 클래스를 추려낸 다음, runtime에서 검증하기 위해 메서드에 hook를 걸어라
• 보안이 강화된 앱은 packers와 native TLS pinning을 사용할 수 있으므로 native 코드를 리버스해야 할 것으로 예상하라

References

• Reversing Android Apps: Bypassing Detection Like a Pro
• Frida Codeshare
• Objection
• apk-mitm
• Jadx
• Ghidra
• r2frida
• Apktool install guide
• Magisk
• Medusa (Android Frida framework)
• Build a Repeatable Android Bug Bounty Lab: Emulator vs Magisk, Burp, Frida, and Medusa