- 什么是 API Hook？
- 为什么需要 API Hook？(应用场景)
- API Hook 的核心原理
- 主流的 Hook 框架与技术
- 一个简单的 Hook 示例 (以 Xposed 为例)
- Hook 技术的挑战与局限性
什么是 API Hook？
API Hook（中文常译为“钩子”）是一种在程序运行时，动态地拦截、修改或替换某个函数（API）调用行为的技术。
想象一下,你在一个正常的程序流程中设置了一个“陷阱”或“监听器”，当程序执行到你指定的那个函数时，它不会直接进入原始的函数体，而是会先跳转到你预先编写好的“代理函数”（Proxy Function），在这个代理函数里，你可以：
- 查看参数：看看调用这个函数时传入了什么数据。
- 修改参数：在调用原始函数前，偷偷修改一下传入的参数。
- 决定是否执行：直接返回一个你伪造的结果，或者干脆不调用原始函数。
- 查看返回值：获取原始函数执行后的结果，并进行修改。
- 记录日志：将这次调用的所有信息（参数、返回值、调用栈等）记录下来，用于分析。
这个过程就像是在函数调用这条“高速公路”上设置了一个“收费站”，所有经过的车辆（函数调用）都必须在这里接受检查。
为什么需要 API Hook？(应用场景)
API Hook 技术的应用非常广泛，主要集中在以下几个领域：
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安全研究与逆向工程
（图片来源网络，侵删）- 动态分析：分析恶意软件的行为，Hook
Socket.connect()、HttpUrlConnection.connect()等网络 API，可以清晰地看到 App 与哪个服务器通信、发送了什么数据。 - 行为监控：监控一个 App 的所有敏感操作，如读取联系人 (
ContentResolver.query)、发送短信 (SmsManager.sendTextMessage)、获取位置信息 (LocationManager.requestLocationUpdates) 等。 - 破解与逆向：Hook 应用中的验证逻辑，Hook
LicenseChecker或InAppBilling相关的 API，可以绕过付费验证或内购。
- 动态分析：分析恶意软件的行为，Hook
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App 开发与调试
- 日志增强：为第三方库或系统 API 统一添加日志，方便调试。
- 功能增强：在不修改源码的情况下，为 App 添加新功能，Hook
View.setOnClickListener，在所有点击事件发生时统一埋点上报。 - Bug 修复：修复第三方 SDK 或系统 ROM 中的 Bug。
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系统级定制与自动化测试
- 自动化测试：Hook UI 相关的 API（如
View.findViewById），可以更精确地控制 UI 测试流程。 - 系统功能修改：修改系统默认行为，Hook
System.out.println，将其重定向到日志文件。
- 自动化测试：Hook UI 相关的 API（如
API Hook 的核心原理
Hook 技术的本质是代码注入和地址重定向，其核心原理可以概括为以下几个步骤：
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定位目标函数地址：首先需要找到要 Hook 的函数在内存中的真实地址，在 Android (ART/DVM) 中，每个类和函数都有一个对应的
ArtMethod结构体，里面包含了函数的指针。
（图片来源网络，侵删） -
保存原始函数入口：在修改目标函数前，必须先保存其原始的入口地址，以便在代理函数中能够正确地调用它，这通常被称为 "trampoline"（蹦床）。
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修改目标函数的入口：这是最关键的一步，通过某种方式，将目标函数的入口地址指针，修改为你自己编写的“代理函数”的地址。
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执行代理函数：当程序再次调用被 Hook 的函数时，CPU 会跳转到你的代理函数，代理函数执行完毕后，通常会调用之前保存的原始函数（如果需要的话），然后将结果返回。
实现 Hook 的技术路径主要有三种：
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Inline Hook (内联 Hook)：也称为 "Inline Hooking"，它不是简单地修改函数指针，而是直接在目标函数的入口处写入一条跳转指令（ARM 下的
BL或BLX），让执行流直接跳转到你的代理函数，这种方法的优点是兼容性好，可以 Hook 任何函数（包括 native 和 Java），但实现复杂，需要处理指令对齐、权限等问题，容易导致系统崩溃。Frida 的主要原理就是 Inline Hook。 -
PLT Hook (Procedure Linkage Table Hook)：主要用于 Hook ELF 文件（如
.so库）中的动态链接函数，当程序调用一个外部库的函数时，它会先跳转到 PLT 表，PLT 表再通过 GOT (Global Offset Table) 跳转到真正的函数地址，Hook 的方法是修改 GOT 表中对应项的地址，指向你的代理函数，这是传统 Linux 程序中常用的方法。 -
Java Hook (反射与动态代理)：这是在 Java 层面实现的 Hook，主要利用 Java 的反射机制和动态代理。
- 反射：通过
Class.forName()和Method对象，可以调用任意类的私有方法，但这是一种“一次性”的调用，并不能拦截所有调用。 - 动态代理：
Proxy.newProxyInstance可以为一个接口创建代理实例，当通过代理实例调用接口方法时，会统一进入InvocationHandler的invoke方法，这是 Java 层 Hook 的标准方式，但只能 Hook 接口方法，无法 Hook 普通类的方法。 - 更高级的 Java Hook：为了 Hook 普通类的非接口方法，框架需要借助 JNI 和一些技巧，例如在 ART 虚拟机中，通过修改
ArtMethod结构体中的entry_point_from_quick_compiled_code指针，使其指向一个 native 的桩函数。Xposed 的核心原理就与此类似。
- 反射：通过
主流的 Hook 框架与技术
| 框架名称 | 层级 | 核心原理 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|
| Xposed Framework | Java / Native | 修改 Zygote 进程，在 App 启动时加载 XposedBridge.jar，通过 JNI 修改 ArtMethod 结构体。 |
稳定、强大，生态庞大，有大量模块，无需 Root (需要安装 Xposed Installer 并重启)。 | 需要重启，对 Android 8.0+ 版本支持有挑战（有解决方案如 EdXposed），依赖特定 ROM。 |
| Frida | Java / Native | Inline Hook，通过注入一个 frida-server 到目标进程，在运行时动态加载 JS/Python 脚本，脚本中调用 Interceptor.attach() 来 Hook 任意函数。 |
极其灵活，支持跨平台 (iOS, Android, Windows, Linux)，支持多种语言 (JS, Python, C++, etc.)，无需重启 App，Hook 精度极高。 | 需要 Root 或使用其他方式获取目标进程的写入权限（如 Exploit），性能开销比 Xposed 稍大。 |
| Substrate/Cydia Substrate | Native / Java | 通过 CydiaSubstrate.so 在进程加载时 Hook linker，修改 GOT 表和 PLT 表，或直接 Inline Hook。 |
功能强大，是很多 Hook 技术的基础。 | 需要 Root，对 Android 新版本支持逐渐减弱，已被 Frida 超越。 |
| AndZanzibar | Java | 基于 Xposed，专注于 Hook WebView 中的 JavaScript 接口。 |
专门用于分析 App 与 H5 的交互。 | 功能单一，依赖 Xposed。 |
如何选择？
- 追求稳定和开箱即用：选择 Xposed，特别是如果你只是写一些简单的模块。
- 追求极致的灵活性和强大的调试能力：选择 Frida，它是安全研究员和逆向工程师的首选工具。
- 进行深入的底层安全研究：需要理解 Inline Hook 和 PLT Hook 的原理。
一个简单的 Hook 示例 (以 Xposed 为例)
假设我们想 Hook 系统的 Toast.makeText() 方法，让它无论传入什么消息，都显示 "Hello from Xposed!"。
步骤 1: 创建 Xposed 模块项目
使用 Android Studio 创建一个新的项目，并在 build.gradle 中添加 Xposed 的依赖：
dependencies {
compileOnly 'de.robv.android.xposed:api:82'
compileOnly 'de.robv.android.xposed:api:82:sources'
}
步骤 2: 编写 Hook 逻辑
创建一个类,实现 `IXposed
