# ネイティブライブラリのリバース

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**詳細は次を参照してください：** [**https://maddiestone.github.io/AndroidAppRE/reversing_native_libs.html**](https://maddiestone.github.io/AndroidAppRE/reversing_native_libs.html)

Androidアプリは、通常CやC++で書かれたネイティブライブラリをパフォーマンスが重要な処理に使います。マルウェア作成者もこれらのライブラリを悪用します。なぜなら、ELF shared objectsはDEX/OATバイトコードよりもまだデコンパイルが難しいからです。
本ページは、Androidの`.so`ファイルのリバースを容易にする、*実践的な*ワークフローと*最近の*ツール改善（2023–2025）に焦点を当てています。

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### 新たに取得した `libfoo.so` のクイックトリアージワークフロー

1. **ライブラリを抽出する**
```bash
# From an installed application
adb shell "run-as <pkg> cat lib/arm64-v8a/libfoo.so" > libfoo.so
# Or from the APK (zip)
unzip -j target.apk "lib/*/libfoo.so" -d extracted_libs/
```
2. **アーキテクチャと保護を特定する**
```bash
file libfoo.so        # arm64 or arm32 / x86
readelf -h libfoo.so  # OS ABI, PIE, NX, RELRO, etc.
checksec --file libfoo.so  # (peda/pwntools)
```
3. **エクスポートされたシンボルとJNIバインディングを列挙する**
```bash
readelf -s libfoo.so | grep ' Java_'     # dynamic-linked JNI
strings libfoo.so   | grep -i "RegisterNatives" -n   # static-registered JNI
```
4. **デコンパイラにロードする** (Ghidra ≥ 11.0, IDA Pro, Binary Ninja, Hopper or Cutter/Rizin) そして自動解析を実行する。
新しいGhidraはAArch64のデコンパイラを導入し、PAC/BTIスタブやMTEタグを認識するようになったため、Android 14 NDKでビルドされたライブラリの解析が大幅に改善されました。
5. **静的解析か動的解析かを決める：** ストリップ済みや難読化されたコードはしばしば*instrumentation*（Frida、ptrace/gdbserver、LLDB）が必要になります。

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### Dynamic Instrumentation (Frida ≥ 16)

Fridaの16シリーズは、ターゲットが最新のClang/LLD最適化を使っている場合に役立ついくつかのAndroid固有の改善をもたらしました：

* `thumb-relocator`は、LLDの積極的なアラインメント（`--icf=all`）で生成される小さなARM/Thumb関数に対して*フック*できるようになりました。
* ELFのimportスロットを列挙してリバインドする機能がAndroid上で動作するようになり、inline hooksが拒否された場合でもモジュール単位での`dlopen()`/`dlsym()`パッチが可能になりました。
* Javaフッキングは、Android 14で`--enable-optimizations`付きでコンパイルされたアプリが使う新しい**ART quick-entrypoint**に対して修正されました。

Example: enumerating all functions registered through `RegisterNatives` and dumping their addresses at runtime:
```javascript
Java.perform(function () {
var Runtime = Java.use('java.lang.Runtime');
var register = Module.findExportByName(null, 'RegisterNatives');
Interceptor.attach(register, {
onEnter(args) {
var envPtr  = args[0];
var clazz   = Java.cast(args[1], Java.use('java.lang.Class'));
var methods = args[2];
var count   = args[3].toInt32();
console.log('[+] RegisterNatives on ' + clazz.getName() + ' -> ' + count + ' methods');
// iterate & dump (JNI nativeMethod struct: name, sig, fnPtr)
}
});
});
```
Frida will work out of the box on PAC/BTI-enabled devices (Pixel 8/Android 14+) as long as you use frida-server 16.2 or later – earlier versions failed to locate padding for inline hooks.

### プロセスローカルなJNIテレメトリ via preloaded .so (SoTap)

フル機能のインストゥルメンテーションが過剰だったりブロックされている場合でも、ターゲットプロセス内に小さなロガーを事前ロードすることでネイティブレベルの可視性を得られます。SoTapは、同じアプリプロセス内の他のJNI (.so)ライブラリの実行時挙動をログする軽量のAndroidネイティブ(.so)ライブラリです（root不要）。

Key properties:
- 早期に初期化され、それをロードしたプロセス内のJNI/nativeのやり取りを監視します。
- 複数の書き込み可能パスにログを保存し、ストレージが制限されている場合はLogcatにフォールバックします。
- Source-customizable: edit sotap.c to extend/adjust what gets logged and rebuild per ABI.

Setup (repack the APK):
1) Drop the proper ABI build into the APK so the loader can resolve libsotap.so:
- lib/arm64-v8a/libsotap.so (for arm64)
- lib/armeabi-v7a/libsotap.so (for arm32)
2) Ensure SoTap loads before other JNI libs. Inject a call early (e.g., Application subclass static initializer or onCreate) so the logger is initialized first. Smali snippet example:
```smali
const-string v0, "sotap"
invoke-static {v0}, Ljava/lang/System;->loadLibrary(Ljava/lang/String;)V
```
3) Rebuild/sign/install, run the app, then collect logs.

Log paths (checked in order):
```
/data/user/0/%s/files/sotap.log
/data/data/%s/files/sotap.log
/sdcard/Android/data/%s/files/sotap.log
/sdcard/Download/sotap-%s.log
# If all fail: fallback to Logcat only
```
Notes and troubleshooting:
- ABI の整合は必須です。不一致があると UnsatisfiedLinkError が発生し、ロガーはロードされません。
- ストレージ制約は近年の Android では一般的です。ファイル書き込みが失敗しても SoTap は Logcat 経由で出力します。
- 動作や冗長度はカスタマイズを意図しています。sotap.c を編集したらソースから再ビルドしてください。

この手法は、プロセス開始時からのネイティブ呼び出しフローを観察することが重要で、root やシステム全体のフックが使えない場合のマルウェアトリアージや JNI デバッグに有用です。

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### 参照: in‑memory native code execution via JNI

一般的な攻撃パターンとして、ランタイムで生の shellcode blob をダウンロードし、JNI ブリッジ経由でメモリから直接実行する（ディスク上に ELF を置かない）という手法があります。詳細と使える JNI スニペットはこちら:

{{#ref}}
in-memory-jni-shellcode-execution.md
{{#endref}}

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### APK 内で探すべき最近の脆弱性

| 年 | CVE | 影響ライブラリ | 備考 |
|------|-----|------------------|-------|
|2023|CVE-2023-4863|`libwebp` ≤ 1.3.1|WebP 画像をデコードするネイティブコードから到達可能な heap buffer overflow。複数の Android アプリが脆弱なバージョンをバンドルしています。APK 内に `libwebp.so` を見つけたら、そのバージョンを確認し、エクスプロイトやパッチ適用を試みてください.| |
|2024|Multiple|OpenSSL 3.x series|複数のメモリ安全性やパディングオラクルの問題。多くの Flutter & ReactNative バンドルは独自の `libcrypto.so` を同梱しています。|

APK 内で *third-party* の `.so` ファイルを見つけたら、常に upstream のアドバイザリとハッシュを突き合わせてください。SCA (Software Composition Analysis) はモバイルではあまり行われていないため、古い脆弱なビルドが横行しています。

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### Anti-Reversing & Hardening trends (Android 13-15)

* **Pointer Authentication (PAC) & Branch Target Identification (BTI):** Android 14 はサポートされる ARMv8.3+ シリコン上でシステムライブラリに PAC/BTI を有効にします。Decompiler は PAC 関連の疑似命令を表示するようになりました。動的解析では Frida が PAC を剥がした後にトランポリンを注入しますが、カスタムトランポリンは必要に応じて `pacda`/`autibsp` を呼ぶべきです。
* **MTE & Scudo hardened allocator:** memory-tagging はオプトインですが、多くの Play-Integrity 対応アプリは `-fsanitize=memtag` でビルドしています。タグフォールトをキャプチャするには `setprop arm64.memtag.dump 1` と `adb shell am start ...` を併用してください。
* **LLVM Obfuscator (opaque predicates, control-flow flattening):** 商用パッカー（例：Bangcle、SecNeo）は Java のみならず *native* コードを保護することが増えています。`.rodata` 内に偽の制御フローや暗号化された文字列ブロブが存在することを想定してください。

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### リソース

- **Learning ARM Assembly:** [Azeria Labs – ARM Assembly Basics](https://azeria-labs.com/writing-arm-assembly-part-1/)
- **JNI & NDK Documentation:** [Oracle JNI Spec](https://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/jni/spec/jniTOC.html) · [Android JNI Tips](https://developer.android.com/training/articles/perf-jni) · [NDK Guides](https://developer.android.com/ndk/guides/)
- **Debugging Native Libraries:** [Debug Android Native Libraries Using JEB Decompiler](https://medium.com/@shubhamsonani/how-to-debug-android-native-libraries-using-jeb-decompiler-eec681a22cf3)

### 参考

- Frida 16.x change-log (Android hooking, tiny-function relocation) – [frida.re/news](https://frida.re/news/)
- NVD advisory for `libwebp` overflow CVE-2023-4863 – [nvd.nist.gov](https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2023-4863)
- SoTap: Lightweight in-app JNI (.so) behavior logger – [github.com/RezaArbabBot/SoTap](https://github.com/RezaArbabBot/SoTap)
- SoTap Releases – [github.com/RezaArbabBot/SoTap/releases](https://github.com/RezaArbabBot/SoTap/releases)
- How to work with SoTap? – [t.me/ForYouTillEnd/13](https://t.me/ForYouTillEnd/13)
- [CoRPhone — JNI memory-only execution pattern and packaging](https://github.com/0xdevil/corphone)

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