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

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Esta página fornece um workflow prático para recuperar análise dinâmica contra apps Android que detectam/bloqueiam instrumentação por root ou impõem TLS pinning. Foca em triagem rápida, detecções comuns e hooks/táticas copiáveis para contorná‑los sem repacking quando possível.

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

Flags: --skip-build (apenas patch), --skip-clone, --arch, --ndk-path, --temp-fixes; Auxiliar WSL: wsl -d Ubuntu bash build-wsl.sh.

Step 1 — Quick win: hide root with Magisk DenyList

  • Ative Zygisk no Magisk
  • Ative DenyList, adicione o pacote alvo
  • Reinicie e teste novamente

Many apps only look for obvious indicators (su/Magisk paths/getprop). DenyList often neutralizes naive checks.

Referências:

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

Play Integrity / Zygisk detections (post‑SafetyNet)

Apps bancários/ID mais novos vinculam checagens em tempo de execução ao Google Play Integrity (substituto do SafetyNet) e também podem travar se o próprio Zygisk estiver presente. Dicas rápidas de triagem:

  • Desative temporariamente o Zygisk (toggle off + reboot) e tente novamente; alguns apps travam assim que a injeção do Zygote carrega.
  • Se attestation bloquear o login, faça patch no Google Play Services com PlayIntegrityFix/Fork + TrickyStore ou use ReZygisk/Zygisk‑Next apenas durante os testes. Mantenha o alvo na DenyList e evite módulos LSPosed que leak props.
  • Para execuções pontuais, use KernelSU/APatch (no Zygote injection) para ficar abaixo das heurísticas do Zygisk, e então anexe o Frida.

Step 2 — 30‑second Frida Codeshare tests

Tente scripts comuns drop‑in antes de aprofundar:

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

Exemplo:

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

Esses normalmente substituem verificações Java de root/debug, varreduras de processos/serviços e ptrace() nativo. Úteis em apps pouco protegidos; alvos mais protegidos podem precisar de hooks personalizados.

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

Automatize com Medusa (Frida framework)

Medusa fornece mais de 90 módulos prontos para SSL unpinning, root/emulator detection bypass, HTTP comms logging, crypto key interception e mais.

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

Dica: Medusa é ótimo para ganhos rápidos antes de escrever custom hooks. Você também pode selecionar módulos e combiná‑los com seus próprios scripts.

Passo 3 — Bypass init-time detectors by attaching late

Muitas detecções só são executadas durante o process spawn/onCreate(). Spawn‑time injection (-f) ou gadgets são detectados; attaching após o carregamento da UI pode passar despercebido.

# 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

Se isto funcionar, mantenha a sessão estável e prossiga para mapear e realizar verificações de stub.

Etapa 4 — Mapear a lógica de detecção via Jadx e busca de strings

Palavras-chave de triagem estática no Jadx:

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

Padrões Java típicos:

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

APIs comuns para revisar/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)

Etapa 5 — Stubbing em tempo de execução com Frida (Java)

Sobrescreva verificações personalizadas para retornar valores seguros sem repacotar:

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(); };
});

Triagem de early crashes? Faça dump das classes pouco antes de ele morrer para identificar detection namespaces prováveis:

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

Exemplo rápido de stub para detecção de root (adapte aos nomes de pacote/classe do alvo):

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

Log e neutralize métodos suspeitos para confirmar o fluxo de execução:

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)

Heurísticas comuns: Build.FINGERPRINT/MODEL/MANUFACTURER/HARDWARE contendo generic/goldfish/ranchu/sdk; artefatos QEMU como /dev/qemu_pipe, /dev/socket/qemud; MAC padrão 02:00:00:00:00:00; NAT 10.0.2.x; ausência de telephony/sensors.

Quick spoof of Build fields:

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';
});

Adicione stubs para verificações de existência de arquivos e identificadores (TelephonyManager.getDeviceId/SubscriberId, WifiInfo.getMacAddress, SensorManager.getSensorList) para retornarem valores realistas.

SSL pinning bypass quick hook (Java)

Neutralizar TrustManagers customizados e forçar SSL contexts permissivos:

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);
};
});

Notas

  • Estenda para OkHttp: hook okhttp3.CertificatePinner and HostnameVerifier as needed, or use a universal unpinning script from CodeShare.
  • Executar exemplo: frida -U -f com.target.app -l ssl-bypass.js --no-pause

OkHttp4 / gRPC / Cronet pinning (2024+)

Stacks modernos pin dentro de APIs mais novas (OkHttp4+, gRPC over Cronet/BoringSSL). Adicione estes hooks quando o hook básico de SSLContext travar:

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) {}
});

Se o TLS ainda falhar, drop para native e patch os pontos de entrada de verificação do BoringSSL usados pelo 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
}
});
}

Etapa 6 — Siga a trilha JNI/native quando os Java hooks falharem

Rastreie os entry points JNI para localizar native loaders e detection init:

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

Triagem nativa rápida de arquivos .so empacotados:

# 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'

Reversão interativa/nativa:

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

Exemplo: neutralizar ptrace para contornar um anti-debug simples na libc:

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

Veja também: Reversing Native Libraries

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

Quando você prefere repacking em vez de runtime hooks, tente:

objection patchapk --source app.apk

Notas:

  • Requer apktool; certifique-se de usar uma versão atual seguindo o guia oficial para evitar problemas de build: https://apktool.org/docs/install
  • Gadget injection permite instrumentation sem root, mas ainda pode ser detectada por verificações mais fortes em tempo de inicialização.

Opcionalmente, adicione módulos LSPosed e Shamiko para ocultação de root mais robusta em ambientes Zygisk, e gerencie a DenyList para cobrir processos filhos.

Para um fluxo de trabalho completo incluindo a configuração do Gadget em modo script e o empacotamento do seu agente Frida 17+ dentro do APK, veja:

Frida Tutorial — Self-contained agent + Gadget embedding

Referências:

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

Etapa 8 — Plano B: Corrigir TLS pinning para visibilidade de rede

Se a instrumentation estiver bloqueada, você ainda pode inspecionar o tráfego removendo o pinning estaticamente:

apk-mitm app.apk
# Then install the patched APK and proxy via Burp/mitmproxy
  • Ferramenta: https://github.com/shroudedcode/apk-mitm
  • Para truques de CA‑trust de configuração de rede (e confiança de CA de usuário no Android 7+), veja:

Make APK Accept CA Certificate

Install Burp Certificate

Guia rápido de comandos úteis

# 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

Forçamento universal de proxy + TLS unpinning (HTTP Toolkit Frida hooks)

Aplicativos modernos frequentemente ignoram os proxies do sistema e aplicam múltiplas camadas de pinning (Java + native), tornando a captura de tráfego dolorosa mesmo com CAs de usuário/sistema instaladas. Uma abordagem prática é combinar TLS unpinning universal com o forçamento de proxy via Frida hooks prontos, e encaminhar tudo através do mitmproxy/Burp.

Workflow

  • Execute o mitmproxy no seu host (ou Burp). Garanta que o dispositivo consiga alcançar o IP/porta do host.
  • Carregue os Frida hooks consolidados do HTTP Toolkit para tanto desfazer o pinning de TLS quanto forçar o uso de proxy em pilhas comuns (OkHttp/OkHttp3, HttpsURLConnection, Conscrypt, WebView, etc.). Isso contorna as verificações do CertificatePinner/TrustManager e sobrescreve os seletores de proxy, de modo que o tráfego seja sempre enviado via seu proxy mesmo se o app desabilitar proxies explicitamente.
  • Inicie o app alvo com Frida e o hook script, e capture as requisições no mitmproxy.

Exemplo

# 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

Notas

  • Combine com um proxy em todo o sistema via adb shell settings put global http_proxy <host>:<port> quando possível. Os Frida hooks vão obrigar o uso do proxy mesmo quando apps ignoram as configurações globais.
  • Esta técnica é ideal quando você precisa fazer MITM em fluxos de onboarding mobile-to-IoT onde pinning/proxy avoidance é comum.
  • Hooks: https://github.com/httptoolkit/frida-interception-and-unpinning

Referências

Tip

Aprenda e pratique Hacking AWS:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Aprenda e pratique Hacking GCP: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE) Aprenda e pratique Hacking Azure: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)

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