3.6 Theos：越狱程序开发框架

开发越狱程序和日常开发的iOS程序很相似，不过，越狱程序能做更强大的事情。你的设备越狱之后，你就能够hook进Apple提供的几乎所有的class，来控制iPhone/iPad的功能。

@DHowett的Theos大幅简化了编写越狱程序的流程。DHowett介绍了如何再Mac和Linux上开发iOS越狱程序，本文将只介绍如何在Mac上开发。

本文将一步步介绍写越狱程序需要的工具，在这个过程中介绍Theos的用法和功能。

越狱程序开发需要安装的工具

第1步安装iOS SDK

从http://developer.apple.com/devcenter/ios/index.action去下载安装最新的Xcode，里面自带有最新的iOS SDK。

第2步设置环境变量

建议把theos安装在/opt/theos，打开命令行然后输入

export THEOS=/opt/theos

通过在命令行执行 echo $THEOS可以看到这个变量是否正确设置。如果是这样设置，每次你打开命令行都需要重新设置一下，你也可以编辑/etc/profile文件，把上面那一行添加进去，这样不用每次打开命令行都重新设置一次。

第3步安装Theos

在命令行中输入：

svn co http://svn.howett.net/svn/theos/trunk $THEOS

会把theos下载到Step2所设置的目录中，会提示你输入admin的密码。

第4步:下载ldid

ldid的作用是模拟给iPhone签名的流程，使得你能够在真实的设备上安装越狱的apps/hacks。

你可以在很多地方都找得到这个tool，不过DHowett在他的dropbox中给大家存了一份。

通过下面的命令下载：

curl -s http://dl.dropbox.com/u/3157793/ldid > ~/Desktop/ldid
chmod +x ~/Desktop/ldid
mv ~/Desktop/ldid $THEOS/bin/ldid

先是下载到桌面，然后改执行权限，然后移动到指定目录。

你可以尝试下看看直接下载是否ok：

curl -s http://dl.dropbox.com/u/3157793/ldid > $THEOS/bin/ldid; chmod +x $THEOS/bin/ldid

由于伟大的墙，下载这个你需要自备梯子。

注：我把这个工具下载下来放到了http://pan.baidu.com/s/1kTHoIGZ，也可以从这里下载，然后给它添加执行权限（chmod +x ldid）并移动到$THEOS/bin/这个目录下。

第5步:安装dkpg

dpkg能够把你的app打包成Debian Package,可以分发的Cydia的存储目录中。

在命令行下执行

brew install dpkg.

也可以用另一个工具Cakebrew来安装dpkg。

第6步：创建新项目

theos使用一个叫做nic(new instance tool)的工具来创建新的工程。执行下面的命令：

$THEOS/bin/nic.pl

就可以开始创建。下面是一个创建jailbroken 应用程序的例子：

author$ $THEOS/bin/nic.pl
NIC 1.0 - New Instance Creator
——————————
  [1.] iphone/application
  [2.] iphone/library
  [3.] iphone/preference_bundle
  [4.] iphone/tool
  [5.] iphone/tweak
Choose a Template (required): 1
Project Name (required): firstdemo
Package Name [com.yourcompany.firstdemo]: 
Author/Maintainer Name [Author Name]: 
Instantiating iphone/application in firstdemo/…
Done.

简单这样的命令，就创建了一个基本的越狱程序firtdemo,它除了常规的文件外，还包含了Makefile，以及control文件（当在Cydia中时，显示的关于程序的信息）。

构建和部署

下面将介绍如何创建一个jailbroken app/tweak/hack的工具，然后编译和上传到设备的方法。

下面是一个创建jailbroken 应用程序的例子：

author$ $THEOS/bin/nic.pl
NIC 1.0 - New Instance Creator
——————————
  [1.] iphone/application
  [2.] iphone/library
  [3.] iphone/preference_bundle
  [4.] iphone/tool
  [5.] iphone/tweak
Choose a Template (required): 1
Project Name (required): firstdemo
Package Name [com.yourcompany.firstdemo]: 
Author/Maintainer Name [Author Name]: 
Instantiating iphone/application in firstdemo/…
Done.

这将会创建一个新的目录firstdemo，并且有以下文件。

control: 包含applicaton/tweak的信息，当你从Cydia安装时，你可以看到这些信息，包括名字，作者，版本，等等。
main.m，这个不用多说。
[applicationName]Application.mm:appdelegate文件。
Makefile：包含必要的编译命令
Resources：包含info.plist文件等
RootViewController.h/mm

Makefile

这里重点介绍下：

include theos/makefiles/common.mk  
APPLICATION_NAME = firstdemo  
[applicationName]_FILES = main.m firstdemoApplication.mm RootViewController.mm  
[applicationName]_FRAMEWORKS = UIKit Foundation QuartzCore AudioToolbox CoreGraphics

设置环境变量

打开命令行然后输入

export THEOS=/opt/theos/
export SDKVERSION=7.1
export THEOS_DEVICE_IP=xxx.xxx.xxx.xxx

第二行定义你当前的SDK版本，我本机装的是7.1，最后一行定义你的设备的ip地址。

构建工程

第一个命令:make

$ make
Making all for application firstdemo…
 Compiling main.m…
 Compiling firstdemoApplication.mm…
 Compiling RootViewController.mm…
 Linking application firstdemo…
 Stripping firstdemo…
 Signing firstdemo…

注意，如果出现如下的错误：

libsubstrate.dylib, missing required architecture armv7 in file /Users/mcmillen/test/theos/lib/libsubstrate.dylib (2 slices)

解决方法：

下载libsubstrate.dylib，然后copy到/opt/theos/lib

第二个命令：make package

make package
Making all for application firstdemo…
make[2]: Nothing to be done for ‘internal-application-compile’.
Making stage for application firstdemo…
 Copying resource directories into the application wrapper…
dpkg-deb: building package ‘com.yourcompany.firstdemo’ in ‘/Users/author/Desktop/firstdemo/com.yourcompany.firstdemo_0.0.1-1_iphoneos-arm.deb’.

第三个命令：make install

$ make package install
Making all for application firstdemo…
make[2]: Nothing to be done for `internal-application-compile’.
Making stage for application firstdemo…
 Copying resource directories into the application wrapper…
dpkg-deb: building package ‘com.yourcompany.firstdemo’ in ‘/Users/author/Desktop/firstdemo/com.yourcompany.firstdemo_0.0.1-1_iphoneos-arm.deb’.
...
root@ip’s password: 
...

这个过程会提示你输入几次iphone或者ipad的密码。默认是:alpine.

make install报错解决方法

如果执行make install提示错误：

   make: *** [internal-install] Error 1

找到文件$THEOS/makefiles/package/deb.mk，把其中的

$(ECHO_NOTHING)COPYFILE_DISABLE=1 $(FAKEROOT) -r dpkg-deb -b "$(THEOS_STAGING_DIR)" "$(_THEOS_DEB_PACKAGE_FILENAME)" $(STDERR_NULL_REDIRECT)$(ECHO_END)

替换为：

$(ECHO_NOTHING)COPYFILE_DISABLE=1 $(FAKEROOT) -r dpkg-deb -Zgzip -b "$(THEOS_STAGING_DIR)" "$(_THEOS_DEB_PACKAGE_FILENAME)" $(STDERR_NULL_REDIRECT)$(ECHO_END)

然后再次执行make install就可以正常安装了。

你的第一个Tweak程序

这一节将介绍如何给任意的Apple提供的方法打补丁。在这个demo中，我们将要hook Springboard的init方法，然后在iphone启动时显示一个UIAlertView。这个demo不是最酷的，但是这里所使用的方法和模式，可以用来给任何class的任何method打补丁。

1 准备工作

你首先还需要下载libsubstrate.dylib，然后copy到/opt/theos/lib

下载libsubsrate.dylib

2 iOS 头文件

很可能theos本身就自带了你所需要的头文件，但是，如果你编译程序的时候提示你头文件相关的问题，那你就需要准备相关的头文件了。

下载iphoneheader到/opt/theos/include：

git clone https://github.com/rpetrich/iphoneheaders.git
mv iphoneheaders/* theos/include/

上述操作之后截图如下：

从OSX library中拷贝IOSurfaceAPI.h到theos/include/IOSurface目录下：

  cp /System/Library/Frameworks/IOSurface.framework/Headers/IOSurfaceAPI.h theos/include/IOSurface

给IOSurfaceAPI.h打补丁，注释掉IOSurfaceCreateXPCObject 和IOSurfaceLookupFromXPCObject。

注释后的结果是：

/* This call lets you get an xpc_object_t that holds a reference to the IOSurface.
   Note: Any live XPC objects created from an IOSurfaceRef implicity increase the IOSurface's global use
   count by one until the object is destroyed. */

/*xpc_object_t IOSurfaceCreateXPCObject(IOSurfaceRef aSurface) XPC_RETURNS_RETAINED
    IOSFC_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_7, __IPHONE_NA);*/


/* This call lets you take an xpc_object_t created via IOSurfaceCreatePort() and recreate an IOSurfaceRef from it. */

/*IOSurfaceRef IOSurfaceLookupFromXPCObject(xpc_object_t xobj) CF_RETURNS_RETAINED
    IOSFC_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_7, __IPHONE_NA);
*/

3 创建项目

执行 $THEOS/bin/nic.pl

author$ $THEOS/bin/nic.pl
NIC 1.0 - New Instance Creator
——————————
  [1.] iphone/application
  [2.] iphone/library
  [3.] iphone/preference_bundle
  [4.] iphone/tool
  [5.] iphone/tweak

这里，需要选择5，如下：

NIC 1.0 - New Instance Creator
——————————
  [1.] iphone/application
  [2.] iphone/library
  [3.] iphone/preference_bundle
  [4.] iphone/tool
  [5.] iphone/tweak
Choose a Template (required): 5
Project Name (required): iossecurity 
Package Name [com.yourcompany.iossecurity]: 
Author/Maintainer Name [Ted]: 
MobileSubstrate Bundle filter [com.apple.springboard]: 
Instantiating iphone/tweak in iossecurity/…
Done.

4 The Tweak File

一旦你创建了项目，你会发现Theos生成了一个叫做Tweak.xm的文件，这是个特殊的文件，hook的相关代码就将写在这个文件。

默认的所有代码都是被注释起来的。

%hook 和 %end

%hook Springboard
// overwrite methods here
%end

%hook后面跟的是你要hook的类名称，以一个%end结尾。上面的代码说明我们会hook Springboard类里面的method。

%orig

当在一个method内部的时候，%orig会调用原来的方法（original method)。

你甚至可以给原来的method传递参数，例如：%orig(arg1,arg2)。如果你不调用%orig，原来的方法就绝对不会被调用。

所以，如果你hook了SpringBoard的init方法，但是没有调用%orig。那么你的iphone就将不可用，除非你通过ssh删除你的app。

5 Hooking into Springboard

打开Tweak.xm，然后加上代码：

#import <SpringBoard/SpringBoard.h>

%hook SpringBoard

-(void)applicationDidFinishLaunching:(id)application {
%orig;

UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"Welcome" 
message:@"Welcome to your iOS Device Ted!" 
delegate:nil 
cancelButtonTitle:@"security.ios-wiki.com" otherButtonTitles:nil];

[alert show];
[alert release];

}

%end

首先，import头文件 Springboard.h，这可以让我们可以访问springboard。然后，我们告诉预处理器hook Springboard class。

这里覆盖的method是applicationDidFinishLaunching：方法，当Springboard启动时，就会被执行。注意我们调用了%orig。

最后，显示一个UIAlertView。

6 添加Framework

如果你直接编译，，会得到如下的提示信息：

Tweak.xm: In function ‘objc_object* $_ungrouped$SpringBoard$init(SpringBoard*, objc_selector*)’:
Tweak.xm:6: error: declaration of ‘objc_object* self’ shadows a parameter

那是因为我们依靠UIKit framework来显示alert,所以需要在Makefile中加上如下一行：

iossecurity_FRAMEWORKS = UIKit

如下图：

7 Building, Packaging, Installing.

在前面的系列中介绍了如何编译，打包和安装，依次执行下面的命令即可。

make, make package, make install

安装之后，你将看到这个：

小结

本节我们简要介绍了Theos的安装与Tweak程序的开发以及安装流程，并给出了一个小例子，后面会对Tweak程序运行的原理进行详细的介绍。

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