Android: Обхід Anti-Instrumentation та SSL Pinning (Frida/Objection)

Reading time: 9 minutes

Ця сторінка надає практичний workflow для відновлення динамічного аналізу проти Android-додатків, які виявляють або блокують instrumentation через root або застосовують TLS pinning. Вона сфокусована на швидкій триажі, поширених методах виявлення та готових хуках/тактиках, які можна копіювати і вставляти для обходу без перепакування, коли це можливо.

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

Example:

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

Зазвичай вони заглушують Java root/debug checks, process/service scans та native ptrace(). Корисно для слабо захищених додатків; для жорстко захищених цілей можуть знадобитися tailored hooks.

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

Автоматизуйте за допомогою Medusa (Frida framework)

Medusa надає 90+ готових модулів для SSL unpinning, root/emulator detection bypass, HTTP comms logging, crypto key interception та ін.

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

Порада: Medusa чудово підходить для швидких перемог перед написанням custom hooks. Ви також можете вибірково використовувати modules і поєднувати їх зі своїми scripts.

Крок 3 — Обійти детектори під час ініціалізації, підключившись пізніше

Багато детекцій виконуються тільки під час process spawn/onCreate(). Spawn‑time injection (-f) або gadgets виявляються; підключення після завантаження UI може пройти повз них.

# 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

Якщо це спрацює, утримуйте сесію стабільною та переходьте до перевірок map і stub.

Крок 4 — Мапування логіки виявлення через Jadx та пошук рядків

Ключові слова для статичного триажу в Jadx:

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

Типові Java-патерни:

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

Поширені API для перегляду/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)

Крок 5 — Runtime stubbing with Frida (Java)

Перевизначте власні перевірки, щоб повертати безпечні значення без повторного пакування:

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(); };
});

Тріаж ранніх крашів? Dump classes прямо перед падінням, щоб знайти ймовірні detection namespaces:

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) {} });

Запишіть у лог і нейтралізуйте підозрілі методи, щоб підтвердити потік виконання:

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

Обхід виявлення emulator/VM (Java stubs)

Поширені евристики: Build.FINGERPRINT/MODEL/MANUFACTURER/HARDWARE, що містять generic/goldfish/ranchu/sdk; QEMU артефакти на кшталт /dev/qemu_pipe, /dev/socket/qemud; MAC за замовчуванням 02:00:00:00:00:00; 10.0.2.x NAT; відсутні telephony/sensors.

Швидка підміна полів Build:

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';
});

Доповніть заглушками перевірки наявності файлів та ідентифікатори (TelephonyManager.getDeviceId/SubscriberId, WifiInfo.getMacAddress, SensorManager.getSensorList), щоб повертати реалістичні значення.

SSL pinning bypass quick hook (Java)

Нейтралізувати кастомні TrustManagers і примусити дозволяючі SSL contexts:

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);
};
});

Примітки

• Для OkHttp: hook okhttp3.CertificatePinner і HostnameVerifier за потреби, або використайте універсальний unpinning script з CodeShare.
• Приклад запуску: frida -U -f com.target.app -l ssl-bypass.js --no-pause

Крок 6 — Слідуйте за JNI/native слідом, коли Java hooks не працюють

Відстежте точки входу JNI, щоб знайти native loaders та ініціалізацію механізмів виявлення:

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

Швидкий нативний тріаж упакованих .so файлів:

# 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'

Інтерактивний/нативний reversing:

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

Приклад: відключити ptrace, щоб обійти простий anti‑debug у libc:

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

Див. також: Reversing Native Libraries

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

Якщо ви віддаєте перевагу repacking замість runtime hooks, спробуйте:

objection patchapk --source app.apk

Примітки:

• Потребує apktool; переконайтеся в актуальній версії з офіційного посібника, щоб уникнути проблем зі збіркою: https://apktool.org/docs/install
• Gadget injection дозволяє instrumentation без root, але все ще може бути виявлена сильнішими init‑time checks.

Опційно додайте LSPosed modules і Shamiko для сильнішого приховування root у Zygisk environments, і налаштуйте DenyList, щоб охопити child processes.

Джерела:

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

Крок 8 — Резервний варіант: патч TLS pinning для мережевої видимості

Якщо instrumentation заблоковано, ви все ще можете переглядати трафік, статично видаливши pinning:

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

• Інструмент: https://github.com/shroudedcode/apk-mitm
• Для хитрощів з CA‑trust у мережевих налаштуваннях (і довіри користувацьких CA в Android 7+), дивіться:

Make APK Accept CA Certificate

Install Burp Certificate

Зручна шпаргалка команд

# 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

Universal proxy forcing + TLS unpinning (HTTP Toolkit Frida hooks)

Сучасні додатки часто ігнорують system proxies і застосовують кілька рівнів pinning (Java + native), через що перехоплення трафіку стає болісним навіть при встановлених user/system CAs. Практичний підхід — поєднати universal TLS unpinning з proxy forcing за допомогою готових Frida hooks та направити весь трафік через mitmproxy/Burp.

Workflow

• Запустіть mitmproxy на вашому хості (або Burp). Переконайтеся, що пристрій може дістатися до IP/порту хоста.
• Завантажте консолідовані Frida hooks від HTTP Toolkit, щоб одночасно робити TLS unpinning і змушувати використання proxy у поширених стеках (OkHttp/OkHttp3, HttpsURLConnection, Conscrypt, WebView тощо). Це обходить перевірки CertificatePinner/TrustManager і перевизначає proxy selectors, тож трафік завжди йде через ваш proxy навіть якщо додаток явно вимикає proxies.
• Запустіть цільовий додаток з Frida і hook-скриптом та перехоплюйте запити в mitmproxy.

Example

# Device connected via ADB or over network (-U)
# See the repo for the exact script names & options
frida -U -f com.vendor.app \
-l ./android-unpinning-with-proxy.js \
--no-pause

# mitmproxy listening locally
mitmproxy -p 8080

Примітки

• Використовуйте разом із системним проксі через adb shell settings put global http_proxy <host>:<port> коли це можливо. Frida hooks примусово застосовуватимуть проксі навіть якщо додатки обходять глобальні налаштування.
• Ця техніка ідеально підходить, коли потрібно здійснити MITM у mobile-to-IoT onboarding flows, де pinning/proxy avoidance є поширеними.
• Hooks: https://github.com/httptoolkit/frida-interception-and-unpinning

Джерела

• 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