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yanglq1001 / CacheEmulatorChecker

检测设备是否是模拟器 ，并且获取相对真实的IMEI AndroidId 序列号 MAC地址等，作为DeviceID，应对防刷需求等

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CacheEmulatorChecker

1 检测是否模拟器 2 获取相对真实的IMEI AndroidId 序列号 MAc地址等

检测是否模拟器

Android模拟器常常被用来刷单，如何准确的识别模拟器成为App开发中的一个重要模块，目前也有专门的公司提供相应的SDK供开发者识别模拟器。 目前流行的Android模拟器主要分为两种，一种是基于Qemu，另一类是基于Genymotion，网上现在流行用一些模拟器特征进行鉴别，比如：

  • 通过判断IMEI是否全部为0000000000格式
  • 判断Build中的一些模拟器特征值
  • 匹配Qemu的一些特征文件以及属性
  • 通过获取cpu信息，将x86的给过滤掉（真机一般都是基于ARM）

等等，不过里面的很多手段都能通过改写ROM或者Xposed作假，让判断的性能打折扣。其实，现在绝大部分手机都是基于ARM架构，可以将其他CPU架构给忽略不计，模拟器全部运行在PC上，因此，只需要判断是运行的设备否是ARM架构即可。

ARM与PC的X86在架构上有很大区别，ARM采用的哈弗架构将指令存储跟数据存储分开，与之对应的，ARM的一级缓存分为I-Cache（指令缓存）与D-Cahce（数据缓存），而X86只有一块缓存，如果我们将一段代码可执行代码动态映射到内存，在执行的时候，X86架构上是可以修改这部分代码的，而ARM的I-Cache可以看做是只读，因为，当我们往PC对应的地址写指令的时候，其实是往D-Cahce写，而I-Cache中的指令并未被更新，这样，两端程序就会在ARM与x86上有不同的表现，根据计算结果便可以知道究竟是还在哪个平台上运行。但是，无论是x86还是ARM，只要是静态编译的程序，都没有修改代码段的权限，所以，首先需要将上面的汇编代码翻译成可执行文件，再需要申请一块内存，将可执行代码段映射过去，执行。 以下实现代码是测试代码的核心，主要就是将地址e2844001的指令add r4, r4, #1，在运行中动态替换为e2877001的指令add r7, r7, #1，这里目标是ARM-V7架构的，要注意它采用的是三级流水，PC值=当前程序执行位置+8。通过arm交叉编译链编译出的可执行代码如下：

8410:       e92d41f0        push    {r4, r5, r6, r7, r8, lr}
8414:       e3a07000        mov     r7, #0
8418:       e1a0800f        mov     r8, pc      // 本平台针对ARM7，三级流水  PC值=当前程序执行位置+8
841c:       e3a04000        mov     r4, #0
8420:       e2877001        add     r7, r7, #1
8424:       e5985000        ldr     r5, [r8]

00008428 <code>:

8428:       e2844001        add     r4, r4, #1
842c:       e1a0800f        mov     r8, pc
8430:       e248800c        sub     r8, r8, #12   // PC值=当前程序执行位置+8
8434:       e5885000        str     r5, [r8]
8438:       e354000a        cmp     r4, #10
843c:       aa000002        bge     844c <out>
8440:       e357000a        cmp     r7, #10
8444:       aa000000        bge     844c <out>
8448:       eafffff6        b       8428 <code>

0000844c <out>:

844c:       e1a00004        mov     r0, r4
8450:       e8bd81f0        pop     {r4, r5, r6, r7, r8, pc}

如果是在ARM上运行，e2844001处指令无法被覆盖，最终执行的是add r4,#1 ，而在x86平台上，执行的是add r7,#1 ,代码执行完毕， r0的值在模拟器上是1，而在真机上是10。之后，将上述可执行代码通过mmap，映射到内存并执行即可，具体做法如下：

void (*asmcheck)(void);
int detect() {
    char code[] =
        "\xF0\x41\x2D\xE9"
        "\x00\x70\xA0\xE3"
        "\x0F\x80\xA0\xE1"
        "\x00\x40\xA0\xE3"
        "\x01\x70\x87\xE2"
        "\x00\x50\x98\xE5"
        "\x01\x40\x84\xE2"
        "\x0F\x80\xA0\xE1"
        "\x0C\x80\x48\xE2"
        "\x00\x50\x88\xE5"
        "\x0A\x00\x54\xE3"
        "\x02\x00\x00\xAA"
        "\x0A\x00\x57\xE3"
        "\x00\x00\x00\xAA"
        "\xF6\xFF\xFF\xEA"
        "\x04\x00\xA0\xE1"
        "\xF0\x81\xBD\xE8";

    void *exec = mmap(NULL, (size_t) getpagesize(), PROT, MAP_ANONYMOUS | MAP_SHARED, -1, (off_t) 0);
    memcpy(exec, code, sizeof(code) + 1);
    asmcheck = (void *) exec;
    asmcheck();
    __asm __volatile (
    "mov %0,r0 \n"
    :"=r"(a)
    );
    munmap(exec, getpagesize());
    return a;
}

经验证， 无论是Android自带的模拟器，还是夜神模拟器，或者Genymotion造假的模拟器，都能准确识别。在32位真机上完美运行，但是在64位的真机上可能会存在兼容性问题，可能跟arm64-v8a的指令集不同有关系，也希望人能指点。为了防止在真机上出现崩溃，最好还是单独开一个进程服务，利用Binder实现模拟器鉴别的查询。

另外，对于Qemu的模拟器还有一种任务调度的检测方法，但是实验过程中发现不太稳定，并且仅限Qemu，不做参考，不过这里给出原文链接： DEXLabs

仅供参考，欢迎指正

作者：看书的小蜗牛 原文链接 Android模拟器识别技术

Github链接 CacheEmulatorChecker

参考文档

QEMU emulation detection
DEXLabs

2获取真实的Android设备信息

APP开发中常需要获取Android的Deviceid，以应对防刷，目前常用的几个设备识别码主要有IMEI（国际移动设备身份码 International Mobile Equipment Identity）或者MEID（Mobile Equipment IDentifier），这两者也是常说的DeviceId，不过Android6.0之后需要权限才能获取，而且，在Java层这个ID很容易被Hook，可能并不靠谱，另外也可以通过MAC地址或者蓝牙地址，序列号等，暂列如下：

  • IMEI : (International Mobile Equipment Identity) 或者MEID :（ Mobile Equipment IDentifier ）
  • MAC 或者蓝牙地址 （需要重新刷flash才能更新）
  • Serial Number
  • AndroidId ANDROID_ID是设备第一次启动时产生和存储的64bit的一个数，手机升级，或者被wipe后该数重置

以上四个是常用的Android识别码，系统也提供了详情的接口让开发者获取，但是由于都是Java层方法，很容易被Hook，尤其是有些专门刷单的，在手机Root之后，利用Xposed框架里的一些插件很容易将获取的数据给篡改。举个最简单的IMEI的获取，常用的获取方式如下：

TelephonyManager telephonyManager = ((TelephonyManager) context.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE));
return telephonyManager.getDeviceId()

加入Root用户利用Xposed Hook了TelephonyManager类的getDeviceId()方法，如下，在Xposed插件中，在afterHookedMethod方法中，将DeviceId设置为随机数，这样每次获取的DeviceId都是不同的。

public class XposedModule implements IXposedHookLoadPackage {

		try {
			findAndHookMethod(TelephonyManager.class.getName(), lpparam.classLoader, "getDeviceId", new XC_MethodHook() {
							@Override
						protected void afterHookedMethod(MethodHookParam param) throws Throwable {
							super.afterHookedMethod(param);
								param.setResult("" + System.currentTimeMillis());
						}
					});
		} catch (Exception e1) {
		}catch (Error e) {
		} }

所以为了获取相对准确的设备信息我们需要采取相应的应对措施，比如：

  • 可以采用一些系统隐藏的接口来获取设备信息，隐藏的接口不太容易被篡改，因为可能或导致整个系统运行不正常
  • 可以自己通过Binder通信的方式向服务请求信息，比如IMEI号，就是想Phone服务发送请求获取的，当然如果Phone服务中的Java类被Hook，那么这种方式也是获取不到正确的信息的
  • 可以采用Native方式获取设备信息，这种哦方式可以有效的避免被Xposed Hook，不过其实仍然可以被adbi 在本地层Hook。

首先看一下看一下如何获取getDeviceId，源码如下

public String getDeviceId() {
    try {
        return getITelephony().getDeviceId();
    } catch (RemoteException ex) {
        return null;
    } catch (NullPointerException ex) {
        return null;
    }
}

private ITelephony getITelephony() {
    return ITelephony.Stub.asInterface(ServiceManager.getService(Context.TELEPHONY_SERVICE));
}

如果getDeviceId被Hook但是 getITelephony没被Hook，我们就可以直接通过反射获取TelephonyManager的getITelephony方法，进一步通过ITelephony的getDeviceId获取DeviceId，不过这个方法跟ROM版本有关系，比较早的版本压根没有getITelephony方法，早期可能通过IPhoneSubInfo的getDeviceId来获取，不过以上两种方式都很容被Hook，既然可以Hook getDeviceId方法，同理也可以Hook getITelephony方法，这个层次的反Hook并没有多大意义。因此，可以稍微深入一下，ITelephony.Stub.asInterface，这是一个很明显的Binder通信的方式，那么不让我们自己获取Binder代理，进而利用Binder通信的方式向Phone服务发送请求，获取设备DeviceId，Phone服务是利用aidl文件生成的Proxy与Stub，可以基于这个来实现我们的代码，Binder通信比较重要的几点：InterfaceDescriptor+TransactionId+参数，获取DeviceId的几乎不需要什么参数（低版本可能需要）。具体做法是：

  • 直接通过ServiceManager的getService方法获取我们需要的Binder服务代理，这里其实就是phone服务
  • 利用com.android.internal.telephony.ITelephony$Stub的asInterface方法获取Proxy对象
  • 利用反射获取getDeviceId的Transaction id
  • 利用Proxy向Phone服务发送请求，获取DeviceId。

具体实现如下，这种做法可以应对代理方的Hook。

 public static int getTransactionId(Object proxy,
                                        String name) throws RemoteException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        int transactionId = 0;
        Class outclass = proxy.getClass().getEnclosingClass();
        Field idField = outclass.getDeclaredField(name);
        idField.setAccessible(true);
        transactionId = (int) idField.get(proxy);
        return transactionId;
    }

//根据方法名，反射获得方法transactionId
public static String getInterfaceDescriptor(Object proxy) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
    Method getInterfaceDescriptor = proxy.getClass().getDeclaredMethod("getInterfaceDescriptor");
    return (String) getInterfaceDescriptor.invoke(proxy);
}


 static String getDeviceIdLevel2(Context context) {

        String deviceId = "";
        try {
            Class ServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
            Method getService = ServiceManager.getDeclaredMethod("getService", String.class);
            getService.setAccessible(true);
            IBinder binder = (IBinder) getService.invoke(null, Context.TELEPHONY_SERVICE);
            Class Stub = Class.forName("com.android.internal.telephony.ITelephony$Stub");
            Method asInterface = Stub.getDeclaredMethod("asInterface", IBinder.class);
            asInterface.setAccessible(true);
            Object binderProxy = asInterface.invoke(null, binder);
            try {
                Method getDeviceId = binderProxy.getClass().getDeclaredMethod("getDeviceId", String.class);
                if (getDeviceId != null) {
                    deviceId = binderGetHardwareInfo(context.getPackageName(),
                            binder, getInterfaceDescriptor(binderProxy),
                            getTransactionId(binderProxy, "TRANSACTION_getDeviceId"));
                }
            } catch (Exception e) {
            }
            Method getDeviceId = binderProxy.getClass().getDeclaredMethod("getDeviceId");
            if (getDeviceId != null) {
                deviceId = binderGetHardwareInfo("",
                        binder, BinderUtil.getInterfaceDescriptor(binderProxy),
                        BinderUtil.getTransactionId(binderProxy, "TRANSACTION_getDeviceId"));
            }
        } catch (Exception e) {
        }
        return deviceId;
    }

    private static String binderGetHardwareInfo(String callingPackage,
                                                IBinder remote,
                                                String DESCRIPTOR,
                                                int tid) throws RemoteException {

        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        String _result;
        try {
            _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
            if (!TextUtils.isEmpty(callingPackage)) {
                _data.writeString(callingPackage);
            }
            remote.transact(tid, _data, _reply, 0);
            _reply.readException();
            _result = _reply.readString();
        } finally {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
        }
        return _result;
    }

利用Native方法反Xposed Hook

有很多系统参数我们是通过Build来获取的，比如序列号、手机硬件信息等，例如获取序列号，在Java层直接利用Build的feild获取即可

public static final String SERIAL = getString("ro.serialno");

private static String getString(String property) {
    return SystemProperties.get(property, UNKNOWN);
}

不过SystemProperties的get方法很容被Hook，被Hook之后序列号就可以随便更改，不过好在SystemProperties类是通过native方法来获取硬件信息的，我们可以自己编写native代码来获取硬件参数，这样就避免被Java Hook，

public static String get(String key) {
    if (key.length() > PROP_NAME_MAX) {
        throw new IllegalArgumentException("key.length > " + PROP_NAME_MAX);
    }
    return native_get(key);
}

来看一下native源码

static jstring SystemProperties_getSS(JNIEnv *env, jobject clazz,
                                      jstring keyJ, jstring defJ)
{
    int len;
    const char* key;
    char buf[PROPERTY_VALUE_MAX];
    jstring rvJ = NULL;

    if (keyJ == NULL) {
        jniThrowNullPointerException(env, "key must not be null.");
        goto error;
    }
    key = env->GetStringUTFChars(keyJ, NULL);
    len = property_get(key, buf, "");
    if ((len <= 0) && (defJ != NULL)) {
        rvJ = defJ;
    } else if (len >= 0) {
        rvJ = env->NewStringUTF(buf);
    } else {
        rvJ = env->NewStringUTF("");
    }

    env->ReleaseStringUTFChars(keyJ, key);

error:
    return rvJ;
}

参考这部分源码，自己实现.so库即可，这样既可以避免被Java层Hook。

Github连接 CacheEmulatorChecker

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检测设备是否是模拟器 ，并且获取相对真实的IMEI AndroidId 序列号 MAC地址等，作为DeviceID，应对防刷需求等

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Language:Java 68.0%Language:Makefile 26.1%Language:C 5.9%