Android 11 限制反射，如何破解？

https://github.com/Pangu-Immortal

先来分析一下问题出现的原因

我们看一眼Android 11 的源码，如下：

static jobject Class_getDeclaredMethodInternal(JNIEnv* env, jobject javaThis, jstring name, jobjectArray args) {// ……Handle<mirror::Method> result = hs.NewHandle(mirror::Class::GetDeclaredMethodInternal<kRuntimePointerSize>(soa.Self(),klass,soa.Decode<mirror::String>(name),soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::Class>>(args),GetHiddenapiAccessContextFunction(soa.Self())));if (result == nullptr || ShouldDenyAccessToMember(result->GetArtMethod(), soa.Self())) {return nullptr;}return soa.AddLocalReference<jobject>(result.Get());
}

如果 ShouldDenyAccessToMember 返回 true，那么就会返回 null，上层就会抛出方法找不到的异常。这里和 Android P 没什么不同，只是把 ShouldBlockAccessToMember 改了个名而已。
ShouldDenyAccessToMember 会调用到 hiddenapi::ShouldDenyAccessToMember，该函数是这样实现的：

template<typename T>
inline bool ShouldDenyAccessToMember(T* member,const std::function<AccessContext()>& fn_get_access_context,AccessMethod access_method)REQUIRES_SHARED(Locks::mutator_lock_) {const uint32_t runtime_flags = GetRuntimeFlags(member);// 1：如果该成员是公开API，直接通过if ((runtime_flags & kAccPublicApi) != 0) {return false;}// 2：不是公开API（即为隐藏API），获取调用者和被访问成员的 Domain // 主要看这个const AccessContext caller_context = fn_get_access_context();const AccessContext callee_context(member->GetDeclaringClass());// 3：如果调用者是可信的，直接返回if (caller_context.CanAlwaysAccess(callee_context)) {return false;}// ......}

原来的方案失效了能在 FirstExternalCallerVisitor 的 VisitFrame 方法中找到答案

bool VisitFrame() override REQUIRES_SHARED(Locks::mutator_lock_) {ArtMethod *m = GetMethod();......ObjPtr<mirror::Class> declaring_class = m->GetDeclaringClass();if (declaring_class->IsBootStrapClassLoaded()) {......// 如果 PREVENT_META_REFLECTION_BLACKLIST_ACCESS 为 Enabled，跳过来自 java.lang.reflect.* 的访问// 系统对“套娃反射”的限制的关键就在此ObjPtr<mirror::Class> proxy_class = GetClassRoot<mirror::Proxy>();if (declaring_class->IsInSamePackage(proxy_class) && declaring_class != proxy_class) {if (Runtime::Current()->isChangeEnabled(kPreventMetaReflectionBlacklistAccess)) {return true;}}}caller = m;return false;
}

我们看一下如何解决

native hook 住 ShouldDenyAccessToMember 方法，直接返回 false
破坏调用堆栈绕过去，使 VM 无法识别调用方

我们采用的是第二种方案，有什么方法可以让 VM 无法识别我的调用栈呢？这可以通过 JniEnv::AttachCurrentThread(…) 函数创建一个新的 Thread 来完成。

具体我们可以参考这：https://developer.android.com/training/articles/perf-jni

然后配合 std::async(…) 与 std::async::get(…) 就能搞定了。

下面是关键代码：

// java 层直接用 jni 调用这个方法
static jobject Java_getDeclaredMethod(JNIEnv *env,jclass interface,jobject clazz,jstring method_name,jobjectArray params) {// ...... 省掉一些转换代码//  先用 std::async 调用 getDeclaredMethod_internal 方法auto future = std::async(&getDeclaredMethod_internal, global_clazz,global_method_name,global_params);auto result = future.get();return result;
}static jobject getDeclaredMethod_internal(jobject clazz,jstring method_name,jobjectArray params) {// 这里就是一些普通的 jni 操作了JNIEnv *env = attachCurrentThread();jclass clazz_class = env->GetObjectClass(clazz);jmethodID get_declared_method_id = env->GetMethodID(clazz_class, "getDeclaredMethod","(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Class;)Ljava/lang/reflect/Method;");jobject res = env->CallObjectMethod(clazz, get_declared_method_id,method_name, params);detachCurrentThread();return env->NewGlobalRef(res);
}JNIEnv *attachCurrentThread() {JNIEnv *env;// AttachCurrentThread 核心在这里int res = _vm->AttachCurrentThread(&env, nullptr);return env;
}

https://github.com/Pangu-Immortal