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

Tip

Ucz się i ćwicz Hacking AWS:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Ucz się i ćwicz Hacking GCP: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE) Ucz się i ćwicz Hacking Azure: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)

Wsparcie dla HackTricks

This page provides a practical workflow to regain dynamic analysis against Android apps that detect/root‑block instrumentation or enforce TLS pinning. It focuses on fast triage, common detections, and copy‑pasteable hooks/tactics to bypass them without repacking when 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

Bypassing Anti-Frida Detection / Stealth Frida Servers

phantom-frida rebuilds Frida from source and applies ~90 patches so common Frida fingerprints disappear while the stock Frida protocol remains compatible (frida-tools can still connect). Target: apps that grep /proc (cmdline, maps, task comm, fd readlink), D-Bus service names, default ports, or exported symbols.

Phases:

  • Source patches: global rename of frida identifiers (server/agent/helper) and rebuilt helper DEX with a renamed Java package.
  • Targeted build/runtime patches: meson tweaks, memfd label changed to jit-cache, SELinux labels (e.g., frida_file) renamed, libc hooks on exit/signal disabled to avoid hook-detectors.
  • Post-build rename: exported symbol frida_agent_main renamed after the first compile (Vala emits it), requiring a second incremental build.
  • Binary hex patches: thread names (gmain, gdbus, pool-spawner) replaced; optional sweep removes leftover frida/Frida strings.

Detection vectors covered:

  • Base (1–8): process name frida-server, mapped libfrida-agent.so, thread names, memfd label, exported frida_agent_main, SELinux labels, libc hook side-effects, and D-Bus service re.frida.server are renamed/neutralized.
  • Extended (9–16): change listening port (--port), rename D-Bus interfaces/internal C symbols/GType names, temp paths like .frida/frida-, sweep binary strings, rename build-time defines and asset paths (libdir/frida). D-Bus interface names that are part of the wire protocol stay unchanged in base mode to avoid breaking stock clients.

Build/usage (Android arm64 example):

python3 build.py --version 17.7.2 --name myserver --port 27142 --extended --verify
adb push output/myserver-server-17.7.2-android-arm64 /data/local/tmp/myserver-server
adb shell chmod 755 /data/local/tmp/myserver-server
adb shell /data/local/tmp/myserver-server -D &
adb forward tcp:27142 tcp:27142
frida -H 127.0.0.1:27142 -f com.example.app

Flagi: --skip-build (patch only), --skip-clone, --arch, --ndk-path, --temp-fixes; Pomocnik WSL: wsl -d Ubuntu bash build-wsl.sh.

Step 1 — Quick win: hide root with Magisk DenyList

  • Włącz Zygisk w Magisk
  • Włącz DenyList, dodaj docelowy pakiet
  • Uruchom ponownie i przetestuj ponownie

Wiele aplikacji sprawdza tylko oczywiste wskaźniki (su/Magisk paths/getprop). DenyList często neutralizuje naiwną detekcję.

References:

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

Play Integrity / Zygisk detections (post‑SafetyNet)

Nowsze aplikacje bankowe/ID wiążą kontrole w czasie wykonywania z Google Play Integrity (zastępca SafetyNet) i mogą też ulegać awarii, jeśli sam Zygisk jest obecny. Szybkie wskazówki triage:

  • Tymczasowo wyłącz Zygisk (toggle off + reboot) i spróbuj ponownie; niektóre aplikacje ulegają awarii, gdy tylko ładuje się Zygote injection.
  • Jeśli attestation blokuje logowanie, załataj Google Play Services za pomocą PlayIntegrityFix/Fork + TrickyStore lub użyj ReZygisk/Zygisk‑Next tylko podczas testów. Trzymaj cel w DenyList i unikaj modułów LSPosed, które leak props.
  • Dla jednorazowych uruchomień użyj KernelSU/APatch (no Zygote injection), aby pozostać poniżej heurystyk Zygisk, a następnie dołącz Frida.

Step 2 — 30‑second Frida Codeshare tests

Wypróbuj typowe drop‑in skrypty przed zagłębieniem się:

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

Example:

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

Zazwyczaj zastępują (stub) Java root/debug checks, process/service scans oraz natywną ptrace(). Przydatne w słabo chronionych aplikacjach; dla wzmocnionych celów mogą być potrzebne dostosowane hooks.

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

Automatyzacja z Medusa (Frida framework)

Medusa oferuje ponad 90 gotowych modułów do SSL unpinning, root/emulator detection bypass, HTTP comms logging, crypto key interception i innych.

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

Wskazówka: Medusa świetnie nadaje się do szybkich zwycięstw przed napisaniem własnych hooks. Możesz też wybierać poszczególne moduły i łączyć je z własnymi skryptami.

Krok 3 — Obejdź detektory uruchamiane podczas inicjalizacji, dołączając późno

Wiele detekcji działa tylko podczas tworzenia procesu (spawn)/onCreate(). Spawn‑time injection (-f) lub gadgets są wykrywane; dołączenie po załadowaniu UI może je ominąć.

# 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

Jeśli to zadziała, utrzymaj sesję stabilną i przejdź do mapowania oraz sprawdzenia stubów.

Krok 4 — Mapowanie logiki detekcji za pomocą Jadx i przeszukiwania łańcuchów znaków

Słowa kluczowe do triage statycznego w Jadx:

  • “frida”, “gum”, “root”, “magisk”, “ptrace”, “su”, “getprop”, “debugger”

Typowe wzorce w Java:

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

Typowe API do przeglądu/podczepienia:

  • 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)

Krok 5 — Stubowanie w czasie wykonywania z Frida (Java)

Nadpisz niestandardowe guards, aby zwracały bezpieczne wartości bez repakowania:

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(); };
});

Analiza wczesnych awarii? Zrzuć klasy tuż zanim proces padnie, aby zidentyfikować prawdopodobne przestrzenie nazw wykrywania:

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

Szybki przykład stuba root detection (dostosuj do docelowych nazw pakietów/klas):

Java.perform(() => {
try {
const RootChecker = Java.use('com.target.security.RootCheck');
RootChecker.isDeviceRooted.implementation = function () { return false; };
} catch (e) {}
});

Zaloguj i zneutralizuj podejrzane metody, aby potwierdzić przebieg wykonania:

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

Bypass emulator/VM detection (Java stubs)

Typowe heurystyki: Build.FINGERPRINT/MODEL/MANUFACTURER/HARDWARE zawierające generic/goldfish/ranchu/sdk; artefakty QEMU takie jak /dev/qemu_pipe, /dev/socket/qemud; domyślny MAC 02:00:00:00:00:00; 10.0.2.x NAT; brak telephony/sensors.

Szybkie spoofowanie pól 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';
});

Uzupełnij o stuby dla sprawdzania istnienia plików i identyfikatorów (TelephonyManager.getDeviceId/SubscriberId, WifiInfo.getMacAddress, SensorManager.getSensorList), aby zwracały realistyczne wartości.

SSL pinning bypass quick hook (Java)

Zneutralizuj niestandardowe TrustManagers i wymuś permissive 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);
};
});

Uwagi

  • Rozszerz dla OkHttp: hook okhttp3.CertificatePinner i HostnameVerifier w razie potrzeby, lub użyj uniwersalnego unpinning script z CodeShare.
  • Przykład uruchomienia: frida -U -f com.target.app -l ssl-bypass.js --no-pause

OkHttp4 / gRPC / Cronet pinning (2024+)

Nowoczesne stacki stosują pinning w nowszych API (OkHttp4+, gRPC over Cronet/BoringSSL). Dodaj te hooki, gdy podstawowy hook SSLContext zawiedzie:

Java.perform(() => {
try {
const Pinner = Java.use('okhttp3.CertificatePinner');
Pinner.check.overload('java.lang.String', 'java.util.List').implementation = function(){};
Pinner.check$okhttp.implementation = function(){};
} catch (e) {}

try {
const CronetB = Java.use('org.chromium.net.CronetEngine$Builder');
CronetB.enablePublicKeyPinningBypassForLocalTrustAnchors.overload('boolean').implementation = function(){ return this; };
CronetB.setPublicKeyPins.overload('java.lang.String', 'java.util.Set', 'boolean').implementation = function(){ return this; };
} catch (e) {}
});

Jeśli TLS nadal zawodzi, przejdź do kodu natywnego i załataj punkty wejścia weryfikacji BoringSSL używane przez Cronet/gRPC:

const customVerify = Module.findExportByName(null, 'SSL_CTX_set_custom_verify');
if (customVerify) {
Interceptor.attach(customVerify, {
onEnter(args){
// arg0 = SSL_CTX*, arg1 = mode, arg2 = callback
args[1] = ptr(0); // SSL_VERIFY_NONE
args[2] = NULL;  // disable callback
}
});
}

Krok 6 — Śledź JNI/native trail when Java hooks fail

Śledź punkty wejścia JNI, aby zlokalizować native loaders i detection init:

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

Szybkie triage natywnych plików .so:

# 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'

Interaktywne/native reversing:

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

Przykład: neutralizacja ptrace, aby obejść prosty anti‑debug w libc:

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

Zobacz też: Reversing Native Libraries

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

Jeśli wolisz repacking zamiast runtime hooks, spróbuj:

objection patchapk --source app.apk

Uwagi:

  • Wymaga apktool; upewnij się, że używasz aktualnej wersji z oficjalnego poradnika, aby uniknąć problemów z kompilacją: https://apktool.org/docs/install
  • Gadget injection umożliwia instrumentation bez root, ale nadal może zostać wykryta przez silniejsze init‑time checks.

Opcjonalnie dodaj moduły LSPosed i Shamiko dla silniejszego ukrywania roota w środowiskach Zygisk oraz dopracuj DenyList, aby objąć procesy potomne.

Dla kompletnego workflow obejmującego konfigurację Gadget w trybie skryptowym i dołączenie agenta Frida 17+ do APK, zobacz:

Frida Tutorial — Self-contained agent + Gadget embedding

Referencje:

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

Krok 8 — Plan awaryjny: Patch TLS pinning dla widoczności ruchu sieciowego

Jeśli instrumentation jest zablokowana, nadal możesz przeanalizować ruch sieciowy, usuwając pinning statycznie:

apk-mitm app.apk
# Then install the patched APK and proxy via Burp/mitmproxy
  • Narzędzie: https://github.com/shroudedcode/apk-mitm
  • W przypadku trików CA‑trust związanych z konfiguracją sieci (oraz zaufania CA użytkownika w Android 7+), zobacz:

Make APK Accept CA Certificate

Install Burp Certificate

Przydatna ściągawka poleceń

# 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

Uniwersalne wymuszanie proxy + TLS unpinning (HTTP Toolkit Frida hooks)

Nowoczesne aplikacje często ignorują systemowe proxy i wymuszają wielowarstwowe pinning (Java + natywne), co utrudnia przechwytywanie ruchu nawet przy zainstalowanych certyfikatach CA użytkownika/systemu. Praktyczne podejście to połączenie uniwersalnego TLS unpinning z wymuszaniem proxy za pomocą gotowych hooków Frida i skierowanie wszystkiego przez mitmproxy/Burp.

Workflow

  • Uruchom mitmproxy na swoim hoście (lub Burp). Upewnij się, że urządzenie może osiągnąć IP/port hosta.
  • Załaduj skonsolidowane hooki Frida z HTTP Toolkit, aby zarówno wykonać TLS unpinning, jak i wymusić użycie proxy w popularnych stackach (OkHttp/OkHttp3, HttpsURLConnection, Conscrypt, WebView, itd.). To omija sprawdzenia CertificatePinner/TrustManager i nadpisuje proxy selectors, więc ruch jest zawsze wysyłany przez Twoje proxy nawet jeśli aplikacja jawnie wyłącza proxy.
  • Uruchom docelową aplikację z Frida i skryptem hooków, a następnie przechwytuj żądania w mitmproxy.

Przykład

# 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

Notatki

  • Połącz z systemowym proxy przy użyciu adb shell settings put global http_proxy <host>:<port> gdy to możliwe. Frida hooks będą wymuszać użycie proxy nawet gdy aplikacje omijają ustawienia globalne.
  • Ta technika jest idealna, gdy musisz wykonać MITM w przepływach onboardingu z urządzenia mobilnego do IoT, gdzie unikanie pinning/proxy jest powszechne.
  • Hooks: https://github.com/httptoolkit/frida-interception-and-unpinning

Referencje

Tip

Ucz się i ćwicz Hacking AWS:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Ucz się i ćwicz Hacking GCP: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE) Ucz się i ćwicz Hacking Azure: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)

Wsparcie dla HackTricks