Android 绕过反射黑名单的方法

限制原理

Google 从 Android P 开始引入了针对非公开 API 的限制，这一点可以从 Native 相关的源码中找到限制的原理，从而从中找到解决办法，不过非必要原因不太建议去挑战这种限制，毕竟不清楚在后续的版本中会不会做限制，维护起来挺麻烦的。

在 Native 层有几个访问级别：

class HiddenApiAccessFlags {
  public:
  enum ApiList {
    kWhitelist = 0,
    kLightGreylist,
    kDarkGreylist,
    kBlacklist,
  };
}

另外还有几个对应的响应级别：

enum Action {
  kAllow,     //通过
  kAllowButWarn, //通过，但日志警告
  kAllowButWarnAndToast, //通过，且日志警告和弹窗
  kDeny  //拒绝访问
};

这里介绍一下网上的一些解决方式，此外，还可以把我们调用了反射方法的类的类加载器设置为系统类加载器，这样就可以绕过 Native 层的限制了。

系统类伪装

黑名单在系统中有一个 fn_caller_is_trusted 的条件：如果调用者是系统类，那么就允许被调用。即如果我们能以系统类的身份去反射，那么就能畅通无阻：

首先通过反射 API 拿到 getDeclaredMethod 方法。getDeclaredMethod 是 public 的，不存在问题；这个通过反射拿到的方法网上称之为元反射方法。
然后通过刚刚的元反射方法去反射调用 getDeclardMethod。这里我们就实现了以系统身份去反射的目的――反射相关的 API 都是系统类，因此我们的元反射方法也是被系统类加载的方法；所以我们的元反射方法调用的 getDeclardMethod 会被认为是系统调用的，可以反射任意的方法。

伪代码如下：

// 公开API，无问题
Method metaGetDeclaredMethod = Class.class.getDeclaredMethod("getDeclardMethod");
// 系统类通过反射使用隐藏 API，检查直接通过。
Method hiddenMethod = metaGetDeclaredMethod.invoke(hiddenClass, "hiddenMethod", "hiddenMethod参数列表");
// 正确找到 Method 直接反射调用
hiddenMethod.invoke

豁免条件

隐藏 API 的调用有「豁免」条件，即只要它是豁免的，则即使它在黑名单中，也会被放行。这种方式暴露给了 Java 层，因此可以通过 VMRuntime.setHiddenApiExemptions 方法来实现。再结合上面这个方法，我们只需要通过「元反射」来反射调用 VMRuntime.setHiddenApiExemptions 就能将我们自己要使用的隐藏 API 全部都豁免掉了。另外系统在检查豁免时是通过方法签名进行前缀匹配的，而 Java 方法签名都是 L 开头的，因此我们可以把直接传个 L 进去，那么所有的隐藏API全部被赦免了！

源码直接参考网上大佬的开源项目: FreeReflection。

public final class BootstrapClass {

  private static final String TAG = "BootstrapClass";

  private static Object sVmRuntime;
  private static Method setHiddenApiExemptions;

  static {
    if (SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.P) {
      try {
        Method forName = Class.class.getDeclaredMethod("forName", String.class);
        Method getDeclaredMethod = Class.class.getDeclaredMethod("getDeclaredMethod", String.class, Class[].class);

        Class<?> vmRuntimeClass = (Class<?>) forName.invoke(null, "dalvik.system.VMRuntime");
        Method getRuntime = (Method) getDeclaredMethod.invoke(vmRuntimeClass, "getRuntime", null);
        setHiddenApiExemptions = (Method) getDeclaredMethod.invoke(vmRuntimeClass, "setHiddenApiExemptions", new Class[]{String[].class});
        sVmRuntime = getRuntime.invoke(null);
      } catch (Throwable e) {
        Log.w(TAG, "reflect bootstrap failed:", e);
      }
    }
  }

  /**
   * make the method exempted from hidden API check.
   *
   * @param method the method signature prefix.
   * @return true if success.
   */
  public static boolean exempt(String method) {
    return exempt(new String[]{method});
  }

  /**
   * make specific methods exempted from hidden API check.
   *
   * @param methods the method signature prefix, such as "Ldalvik/system", "Landroid" or even "L"
   * @return true if success
   */
  public static boolean exempt(String... methods) {
    if (sVmRuntime == null || setHiddenApiExemptions == null) {
      return false;
    }

    try {
      setHiddenApiExemptions.invoke(sVmRuntime, new Object[]{methods});
      return true;
    } catch (Throwable e) {
      return false;
    }
  }

  /**
   * Make all hidden API exempted.
   *
   * @return true if success.
   */
  public static boolean exemptAll() {
    return exempt(new String[]{"L"});
  }
}

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