aes-gcm-and-frida-detect

1. 实验目标

用最小实现走通两条安全加固链路（对应 docs/00-foundations/11）：

• AES-GCM 对称加密：用 javax.crypto 完成「密钥生成 → 加密 → 解密」，验证 GCM 的认证标签（Auth Tag）能检测密文被篡改
• Root / Frida 特征检测：运行时采集一组常见逆向特征（进程 maps、frida 端口、su/debuggable），命中即提示风险

本实验以独立 Kotlin/Java 片段形式给出（见「7. 关键源码」），可直接粘贴进任意 JVM / Android 工程运行；暂不接入 Android Host 的 Activity 构建，避免影响宿主 gradle 编译。

2. 工程要点

• KeyGenerator 生成 256-bit AES 密钥；GCMParameterSpec 指定 12-byte IV + 128-bit tag
• Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding")：最终输出 = IV(12) + ciphertext + tag(16)
• 篡改密文后 doFinal 抛 AEADBadTagException → 证明认证完整性
• Frida 检测：读 /proc/self/maps 是否含 frida-agent；探测 27042 默认端口；检查 su/magisk 路径与 ro.debuggable

3. 运行方式

见「7. 关键源码」，复制函数到工程后直接调用即可。

4. 预期现象

• 正常加解密往返一致；篡改任意密文字节后解密抛 AEADBadTagException
• 未注入 Frida 时检测返回空；注入后命中 maps: frida-agent 或端口

5. 常见误区

误区	实际情况
用 AES/ECB 更简单	ECB 不提供语义安全，相同明文块产生相同密文，必须用 GCM/CTR/CBC+HMAC
固定 IV 复用	GCM 严禁 IV 复用，否则密钥流泄露、可伪造
Root/Frida 检测能 100% 防住	只能提高门槛（增加对抗成本），专业绕过（改端口、隐藏 maps）存在

6. 对应知识库文档

• 理论主文档：加密与加固逆向：AES-GCM、代码混淆、Root 检测与 Frida

7. 关键源码

// AES-GCM 加解密 + 篡改检测
fun aesGcmRoundTrip() {
    val key = KeyGenerator.getInstance("AES").apply { init(256) }.generateKey()
    val iv = ByteArray(12).also { SecureRandom().nextBytes(it) }
    val cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding")
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, GCMParameterSpec(128, iv))
    val plain = "secret-payload".toByteArray()
    val enc = iv + cipher.doFinal(plain)          // 真实用法必须把 IV 拼到密文前

    // 篡改最后一个密文字节
    val tampered = enc.copyOf().also { it[it.lastIndex] = (it[it.lastIndex].inc()).toByte() }
    val iv2 = tampered.copyOfRange(0, 12)
    val ct2 = tampered.copyOfRange(12, tampered.size)
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, GCMParameterSpec(128, iv2))
    try {
        cipher.doFinal(ct2)
        println("解密成功（不应到达：篡改未被发现）")
    } catch (e: AEADBadTagException) {
        println("AEADBadTagException：密文被篡改，认证失败 ✅")   // 预期命中
    }
}

// Frida / Root 特征检测（最小集）
fun detectFrida(): List<String> {
    val hits = mutableListOf<String>()
    runCatching {
        File("/proc/self/maps").readText().lineSequence()
            .find { it.contains("frida", ignoreCase = true) }
            ?.let { hits += "maps: frida-agent" }
    }
    runCatching {
        Socket("127.0.0.1", 27042).use { hits += "frida-server:27042" }
    }
    listOf("/system/xbin/su", "/system/bin/su", "/sbin/magisk").forEach {
        if (File(it).exists()) hits += "root: $it"
    }
    return hits
}

接入状态

✅ 已接入 Android 宿主 App：对应 AesGcmAndFridaDetectActivity，从 MainActivity → 「打开 AES-GCM 加密与 Frida 检测实验室」进入。上面「运行方式」里的 AES-GCM 加解密与 Frida 检测步骤，即在该 Activity 内运行（无需任何权限）。