無作為
不僅僅是一種態度!

看不懂安卓逆向教程,你需要先了解:Dalvik指令集

很多新手在學習安卓逆向的時候,完全看不懂視頻教程里面作者所說的話,比如通過搜索找到關鍵詞,再找轉跳代碼,最后nop掉支付命令,改成內購支付完成破解流程,你之所以看不懂是因為你不了解“Dalvik指令”。

Dalvik指令

Dalvik指令通俗的說就是命令語言。

再舉個例子吧:“如果你有五塊錢,請贊助一下無作為。”
上面的話有個判斷指令,如果你有五塊錢,或者你沒五塊錢。
用安卓表示的話:if(你五塊錢 == 如果你有五塊錢)則贊助無作為。

看不懂也沒辦法,指令就是這樣,不過看了Dalvik指令集之后再去學習看看破解的教程,一定會讓你豁然開朗。

Dalvik指令集

1. 指令特點

Dalvik指定在調用格式上模仿了C語言的調用約定。Dalvik指令的語法與助詞符有如下特點:

參數采用從目標(destination)到源(source)的方式。

根據字節碼的大小與類型不同,一些字節碼添加了名稱后綴以消除岐義。

32位常規類型的字節碼末添加任何后綴。

64位常規類型的字節碼添加 -wide后綴。

特殊類型的字節碼根據具體類型添加后綴。它們可以是 -boolean,-byte,-char,-short,-int,-long,-float,-double,-object,-string,-class,-void之一。

根據字節碼的布局與選項不同,一些字節碼添加了字節碼后綴以消除岐義。這些后綴通過在字節碼主名稱后添加斜杠“/”來分隔開。

在指令集的描述中,寬度值中每個字母表示寬度為4位。

例如這條指令:“move-wide/from16 vAA, vBBBB”:

move為基礎字節碼(base opcode),標識這是基本操作。wide為名稱后綴(name suffix),標識指令操作的數據寬度(64位)。from16為字節碼后綴(opcode suffix),標識源為一個16位的寄存器引用變量。vAA為目的寄存器,它始終在源的前面,取值范圍為v0~v255。vBBBB為源寄存器,取值范圍為v0~v65535。

Dalvik指令集中大多數指令用到了寄存器作為目的操作數或源操作數,其中 A/B/C/D/E/F/G/H 代表一個4位的數值,可用來表示0~15的數值或v0~v15的寄存器,而 AA/BB/CC/DD/EE/FF/GG/HH 代表一個8位的數值,可用來表示0~255的數值或v0~v255的寄存器,AAAA/BBBB/CCCC/DDDD/EEEE/FFFF/GGGG/HHHH 代表一個16位的數值,可用來表示0~65535的數值或v0~v65535的寄存器。注意:Android官方指令文檔描述寄存器時,對不同取值范圍的寄存器以括號說明其大小,如A:destination register(4 bits),A:destination register(16 bits)。請注意,Dalvik虛擬機中的每個寄存器都是32位的。描述指令時所說的位數表示的是寄存器數值的取值范圍。

2. 空操作指令

空操作指令的助記符為nop。它的值為00,通常nop指令被用來作對齊代碼之用,無實際操作。

3. 數據操作指令

數據操作指令為move。move指令的原型為“move destination,source”,move指令根據字節碼的大小與類型不同,后面會跟上不同的后綴。

“move vA, vB”:將vB寄存器的值賦給vA寄存器,源寄存器與目的寄存器都為4位。

“move/from16 vAA, vBBBB”:將vBBBB寄存器的值賦給vAA寄存器,源寄存器為16位,目的寄存器為8位。

“move/16 vAAAA, vBBBB”:將vBBBB寄存器的值賦給vAAAA寄存器,源寄存器與目的寄存器都為16位。

“move-wide vA, vB”:為4位的寄存器對賦值。源寄存器與目的寄存器都為4位。

“move-wide/from16 vAA, vBBBB”與“move-wide/16 vAAAA, vBBBB”實現與“move-wide”相同。

“move-object vA, vB”:為對象賦值。源寄存器與目的寄存器都為4位。

“move-object/from16 vAA, vBBBB”:為對象賦值。源寄存器為16位,目的寄存器為8位。

“move-object/16 vAA, vBBBB”:為對象賦值。源寄存器與目的寄存器都為16位。

“move-result vAA”:將上一個invoke類型指令操作的單字非對象結果賦給vAA寄存器。

“move-result-wide vAA”:將上一個invoke類型指令操作的雙字非對象結果賦給vAA寄存器。

“move-result-object vAA”:將上一個invoke類型指令操作的對象結果賦給vAA寄存器。

“move-exception vAA”:保存一個運行時發生的異常到vAA寄存器,這條指令必須是異常發生時的異常處理器的一條指令。否則的話,指令無效。

4. 返回指令

返回指令指的是函數結尾時運行的最后一條指令。它的基礎字節碼為teturn,共有以下四條返回指令:

“return-void”:表示函數從一個void方法返回。

“return vAA”:表示函數返回一個32位非對象類型的值,返回值寄存器為8位的寄存器vAA。

“return-wide vAA”:表示函數返回一個64位非對象類型的值,返回值為8位的寄存器對vAA。

“return-object vAA”:表示函數返回一個對象類型的值。返回值為8位的寄存器vAA。

5. 數據定義指令

數據定義指令用來定義程序中用到的常量,字符串,類等數據。它的基礎字節碼為const。

“const/4 vA, #+B”:將數值符號擴展為32位后賦給寄存器vA。

“const/16 vAA, #+BBBB”:將數據符號擴展為32位后賦給寄存器vAA。

“const vAA, #+BBBBBBBB”:將數值賦給寄存器vAA。

“const/high16 vAA, #+BBBB0000“:將數值右邊零擴展為32位后賦給寄存器vAA。

“const-wide/16 vAA, #+BBBB”:將數值符號擴展為64位后賦給寄存器對vAA。

“const-wide/32 vAA, #+BBBBBBBB”:將數值符號擴展為64位后賦給寄存器對vAA。

“const-wide vAA, #+BBBBBBBBBBBBBBBB”:將數值賦給寄存器對vAA。

“const-wide/high16 vAA, #+BBBB000000000000”:將數值右邊零擴展為64位后賦給寄存器對vAA。

“const-string vAA, [email protected]”:通過字符串索引構造一個字符串并賦給寄存器vAA。

“const-string/jumbo vAA, [email protected]”:通過字符串索引(較大)構造一個字符串并賦給寄存器vAA。

“const-class vAA, [email protected]”:通過類型索引獲取一個類引用并賦給寄存器vAA。

“const-class/jumbo vAAAA, [email protected]”:通過給定的類型索引獲取一個類引用并賦給寄存器vAAAA。這條指令占用兩個字節,值為0xooff(Android4.0中新增的指令)。

6. 鎖指令

鎖指令多用在多線程程序中對同一對象的操作。Dalvik指令集中有兩條鎖指令:

“monitor-enter vAA”:為指定的對象獲取鎖。

“monitor-exit vAA”:釋放指定的對象的鎖。

7. 實例操作指令

與實例相關的操作包括實例的類型轉換,檢查及新建等:

“check-cast vAA, [email protected]”:將vAA寄存器中的對象引用轉換成指定的類型,如果失敗會拋出ClassCastException異常。如果類型B指定的是基本類型,對于非基本類型的A來說,運行時始終會失敗。

“instance-of vA, vB, [email protected]”:判斷vB寄存器中的對象引用是否可以轉換成指定的類型,如果可以vA寄存器賦值為1,否則vA寄存器賦值為0。

“new-instance vAA, [email protected]”:構造一個指定類型對象的新實例,并將對象引用賦值給vAA寄存器,類型符type指定的類型不能是數組類。

“check-cast/jumbo vAAAA, [email protected]”:指令功能與“check-cast vAA, [email protected]”相同,只是寄存器值與指令的索引取值范圍更大(Android4.0中新增的指令)。

“instance-of/jumbo vAAAA, vBBBB, [email protected]”:指令功能與“instance-of vA, vB, [email protected]”相同,只是寄存器值與指令的索引取值范圍更大(Android4.0中新增的指令)。

“new-instance/jumbo vAAAA, [email protected]”:指令功能與“new-instance vAA, [email protected]”相同,只是寄存器值與指令的索引取值范圍更大(Android4.0中新增的指令)。

8. 數組操作指令

數組操作包括獲取數組長度,新建數組,數組賦值,數組元素取值與賦值等操作。

“array-length vA, vB”:獲取給定vB寄存器中數組的長度并將值賦給vA寄存器,數組長度指的是數組的條目個數。

“new-array vA, vB, [email protected]”:構造指定類型([email protected])與大小(vB)的數組,并將值賦給vA寄存器。

“filled-new-array {vC, vD, vE, vF, vG},[email protected]”構造指定類型([email protected])與大小(vA)的數組并填充數組內容。vA寄存器是隱含使用的,除了指定數組的大小外還指定了參數的個數,vC~vG是使用到的參數寄存序列。

“filled-new-array/range {vCCCC ..vNNNN}, [email protected]”指令功能與“filled-new-array {vC, vD, vE, vF, vG},[email protected]”相同,只是參數寄存器使用range字節碼后綴指定了取值范圍 ,vC是第一個參數寄存器,N = A +C -1。

“fill-array-data vAA, +BBBBBBBB”用指定的數據來填充數組,vAA寄存器為數組引用,引用必須為基礎類型的數組,在指令后面會緊跟一個數據表。

“new-array/jumbo vAAAA, vBBBB,[email protected]”指令功能與“new-array vA,vB,[email protected]”相同,只是寄存器值與指令的索引取值范圍更大(Android4.0中新增的指令)。

“filled-new-array/jumbo {vCCCC ..vNNNN},[email protected]”指令功能與“filled-new-array/range {vCCCC ..vNNNN},[email protected]”相同,只是索引取值范圍更大(Android4.0中新增的指令)。

“arrayop vAA, vBB, vCC”對vBB寄存器指定的數組元素進入取值與賦值。vCC寄存器指定數組元素索引,vAA寄存器用來存放讀取的或需要設置的數組元素的值。讀取元素使用aget類指令,元素賦值使用aput類指定,根據數組中存儲的類型指令后面會緊跟不同的指令后綴,指令列表有 aget, aget-wide, aget-object, aget-boolean, aget-byte,aget-char, aget-short, aput, aput-wide, aput-object, aput-boolean, aput-byte, aput-char, aput-short。

9. 異常指令

Dalvik指令集中有一條指令用來拋出異常。

“throw vAA”拋出vAA寄存器中指定類型的異常。

10. 跳轉指令

跳轉指令用于從當前地址跳轉到指定的偏移處。Dalvik指令集中有三種跳轉指令:無條件跳轉(goto),分支跳轉(switch)與條件跳轉(if)。

“goto +AA”:無條件跳轉到指定偏移處,偏移量AA不能為0。

“goto/16 +AAAA”:無條件跳轉到指定偏移處,偏量AAAA不能為0。

“goto/32 +AAAAAAAA”:無條件跳轉到指定偏移處。

“packed-switch vAA, +BBBBBBBB”:分支跳轉指令。vAA寄存器為switch分支中需要判斷的值,BBBBBBBB指向一個packed-switch-payload格式的偏移表,表中的值是有規律遞增的。

“sparse-switch vAA, +BBBBBBBB”:分支跳轉指令。vAA寄存器為switch分支中需要判斷的值,BBBBBBBB指向一個sparse-switch-payload格式的偏移表,表中的值是無規律的偏移量。

“if-test vA, vB, +CCCC”:條件跳轉指令。比較vA寄存器與vB寄存器的值,如果比較結果滿足就跳轉到CCCC指定的偏移處。偏移量CCCC不能為0。if-test類型的指令有以下幾條:

“if-eq”:如果vA等于vB則跳轉。Java語法表示為“if(vA == vB)”

“if-ne”:如果vA不等于vB則跳轉。Java語法表示為“if(vA != vB)”

“if-lt”:如果vA小于vB則跳轉。Java語法表示為“if(vA < vB)”

“if-ge”:如果vA大于等于vB則跳轉。Java語法表示為“if(vA >= vB)”

“if-gt”:如果vA大于vB則跳轉。Java語法表示為“if(vA > vB)”

“if-le”:如果vA小于等于vB則跳轉。Java語法表示為“if(vA <= vB)”

“if-testz vAA, +BBBB”:條件跳轉指令。拿vAA寄存器與0比較,如果比較結果滿足或值為0時就跳轉到BBBB指定的偏移處。偏移量BBBB不能為0。if-testz類型的指令有以下幾條:

“if-eqz”:如果vAA為0則跳轉。Java語法表示為“if(vAA == 0)”

“if-nez”:如果vAA不為0則跳轉。Java語法表示為“if(vAA != 0)”

“if-ltz”:如果vAA小于0則跳轉。Java語法表示為“if(vAA < 0)”

“if-gez”:如果vAA大于等于0則跳轉。Java語法表示為“if(vAA >= 0)”

“if-gtz”:如果vAA大于0則跳轉。Java語法表示為“if(vAA > 0)”

“if-lez”:如果vAA小于等于0則跳轉。Java語法表示為“if(vAA <= 0)”

11. 比較指令

比較指令用于對兩個寄存器的值(浮點型或長整型)進行比較。它的格式為“cmpkind vAA, vBB, vCC”,其中vBB寄存器與vCC寄存器是需要比較的兩個寄存器或寄存器對,比較的結果放到vAA寄存器。Dalvik指令集中共有5條比較指令:

“cmpl-float”:比較兩個單精度浮點數。如果vBB寄存器大于vCC寄存器,結果為-1,相等則結果為0,小于的話結果為1

“cmpg-float”:比較兩個單精度浮點數。如果vBB寄存器大于vCC寄存器,則結果為1,相等則結果為0,小于的話結果為-1

“cmpl-double”:比較兩個雙精度浮點數。如果vBB寄存器對大于vCC寄存器對,則結果為-1,相等則結果為0,小于則結果為1

“cmpg-double”:比較兩個雙精度浮點數。如果vBB寄存器對大于vCC寄存器對,則結果為1,相等則結果為0,小于的話,則結果為-1

“cmp-long”:比較兩個長整型數。如果vBB寄存器大于vCC寄存器,則結果為1,相等則結果為0,小則結果為-1

12. 字段操作指令

字段操作指令用來對對象實例的字段進入讀寫操作。字段的類型可以是Java中有效的數據類型。對普通字段與靜態字段操作有兩種指令集,分別是“iinstanceop vA, vB, [email protected]” 與 “sstaticop vAA, [email protected]”。

普通字段指令的指令前綴為i,如對普通字段讀操作使用 iget 指令,寫操作使用 iput 指令;靜態字段的指令前綴為s,如對靜態字段讀操作使用 sget 指令,寫操作使用 sput 指令。

根據訪問的字段類型不同,字段操作指令后面會緊跟字段類型的后綴,如 iget-byte指令表示讀取實例字段 的值類型為字節類型,iput-short指令表示設置實例字段的值類型為短整型。兩類指令操作結果都是一樣,只是指令前綴與操作的字段類型不同。

普通字段操作指令有:iget,iget-wide,iget-object,iget-boolean,iget-byte,iget-char,iget-short,iput,iput-wide,iput-object,iput-boolean,iput-byte,iput-char,iput-short。

靜態字段操作指令有:sget,sget-wide,sget-object,sget-boolean,sget-byte,sget-char,sget-short,sput,sput-wide,sput-object,sput-boolean,sput-byte,sput-char,sput-short。

在Android4.0系統中,Dalvik指令集中增加了“iinstanceop/jumbo vAAAA, vBBBB, [email protected]”與”sstaticop/jumbo vAAAA, [email protected]”兩類指令,它們與上面介紹的兩類指令作用相同,只是在指令中增加了jumbo字節碼后綴,且寄存器值與指令的索引取值范圍更大。

13. 方法調用指令

方法調用指令負責調用類實例的方法。它的基礎指令為 invoke,方法調用指令有“invoke-kind {vC, vD, vE, vF, vG},[email protected]”與“invoke-kind/range {vCCCC .. vNNNN},[email protected]”兩類,兩類指令在作用上并無不同,只是后者在設置參數寄存器時使用了range來指定寄存器的范圍。根據方法類型的不同,共有如下五條方法調用指令:

“invoke-virtual” 或 “invoke-virtual/range”調用實例的虛方法。

“invoke-super”或”invoke-super/range”調用實例的父類方法。

“invoke-direct”或“invoke-direct/range”調用實例的直接方法。

“invoke-static”或“invoke-static/range”調用實例的靜態方法。

“invoke-interface”或“invoke-interface/range”調用實例的接口方法。

在Android4.0系統中,Dalvik指令集中增加了“invoke-kind/jumbo {vCCCC .. vNNNN},[email protected]”這類指令,它與上面介紹的兩類指令作用相同,只是在指令中增加了jumbo字節碼后綴,且寄存器值與指令的索引取值范圍更大。

方法調用指令的返回值必須使用move-result*指令來獲取。如下面兩條指令:

?

14. 數據轉換指令

數據轉換指令用于將一種類型的數值轉換成另一種類型。它的格式為“unop vA, vB”,vB寄存器或vB寄存器對存放需要轉換的數據,轉換后的結果保存在vA寄存器或vA寄存器對中。

“neg-int”:對整型數求補。

“not-int”:對整型數求反。

“neg-long”:對長整型數求補。

“not-long”:對長整型數求反。

“neg-float”:對單精度浮點型數求補。

“neg-double”:對雙精度浮點型數求補。

“int-to-long”:將整型數轉換為長整型。

“int-to-float”:將整型數轉換為單精度浮點型數。

“int-to-dobule”:將整型數轉換為雙精度浮點數。

“long-to-int”:將長整型數轉換為整型。

“long-to-float”:將長整型數轉換為單精度浮點型。

“long-to-double”:將長整型數轉換為雙精度浮點型。

“float-to-int”:將單精度浮點數轉換為整型。

“float-to-long”:將單精度浮點數轉換為長整型數。

“float-to-double”:將單精度浮點數轉換為雙精度浮點型數。

“double-to-int”:將雙精度浮點數轉換為整型。

“double-to-long”:將雙精度浮點數轉換為長整型。

“double-to-float”:將雙精度浮點數轉換為單精度浮點型。

“int-to-byte”:將整型轉換為字節型。

“int-to-char”:將整型轉換為字符型。

“int-to-short”:將整型轉換為短整型。

15. 數據運行指令

數據運算指令包括算術運算指令與邏輯運算指令。算術運算指令主要進行數值間如加,減,乘,除,模,移位等運算。邏輯運算指令主要進行數值間與,或,非,抑或等運算。數據運算指令有如下四類(數據運算時可能是在寄存器或寄存器對間進行,下面的指令作用講解時使用寄存器來描述):

“binop vAA, vBB, vCC”:將vBB寄存器與vCC寄存器進行運算,結果保存到vAA寄存器。

“binop/2addr vA, vB”:將vA寄存器與vB寄存器進行運算,結果保存到vA寄存器。

“binop/lit16 vA, vB, #+CCCC”:將vB寄存器與常量 CCCC進行運算,結果保存到vA寄存器。

“binop/lit8 vAA, vBB, #+CC”:將vBB寄存器與常量CC進行運算,結果保存到vAA寄存器。

后面3類指令比第1類指令分別多出了2addr,lit16,lit8等指令后綴。四類指令中基礎字節碼相同的指令執行的運算操作是類似的,第1類指令中,根據數據的類型不同會在基礎字節碼后面加上數據類型后綴,如 -int 或 -long 分別表示操作的數據類型為整型與長整型。第1類指令可歸類如下:

“add-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行加法運算(vBB + vCC)

“sub-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行減法運算(vBB – vCC)

“mul-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行乘法運算(vBB * vCC)

“div-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行除法運算(vBB / vCC)

“rem-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行模運算(vBB % vCC)

“and-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行與運算(vBB & vCC)

“or-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行或運算(vBB | vCC)

“xor-type”:vBB寄存器與vCC寄存器值進行異或運算(vBB ^ vCC)

“shl-type”:vBB寄存器值(有符號數)左移vCC位(vBB << vCC )

“shr-type”:vBB寄存器值(有符號)右移vCC位(vBB >> vCC)

“ushr-type”:vBB寄存器值(無符號數)右移vCC位(vBB >>> vCC)

其中基礎字節碼后面的-type可以是-int,-long, -float,-double。后面3類指令與之類似。

至此,Dalvik虛擬機支持的所有指令就介紹完了。在android4.0系統以前,每個指令的字節碼只占用一個字節,范圍是0x0~0x0ff。在android4.0系統中,又擴充了一部分指令,這些指令被稱為擴展指令,主要是在指令助記符后添加了jumbo后綴,增加了寄存器與常量的取值范圍。

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  1. #1

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    99992年前 (2018-05-03)回復

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