2024年4月10日10:40:01评论7 views字数 12775阅读42分35秒阅读模式

介绍

Flutter 由 Google 开发，是一个广泛使用的跨平台移动应用程序开发框架，还支持 Web 和桌面应用程序。它出现了显着增长，在 Android 和 iOS 市场分别增长了 340% 和 270%。

该框架因其高性能而受到认可，这要归功于 Skia 渲染引擎。它还为复杂的 UI 设计提供了灵活的 UI 系统。

恶意软件开发

Flutter 能够与现有应用程序集成，并从头开始设计应用程序。

该平台拥有强大而活跃的社区，有助于其快速增长。由于其新颖性，Flutter 目前在安全性方面的研究不足，在移动应用程序安全分析方面所做的工作有限。

尽管 Flutter 很受欢迎，但它也不能幸免于安全风险，这凸显了对更好的工具和框架知识的需求。这包括学习如何分解和研究 Flutter 应用程序，以发现和理解潜在的安全问题。

工具和技术

要分析 Flutter 应用程序，可以使用两类工具：静态分析工具和动态分析工具。

静态分析工具（如 Doldrums）通过重新实现文件格式来解析文件。Doldrums 仅部分支持旧版本的 Flutter（2.10 和 2.12，撰写本文时的最新版本是 3.10），并且由于运行时快速和持续的演进所面临的挑战，不再维护。

另一方面，动态分析工具，如 reFlutter 修补 Flutter 运行时，以在执行过程中收集信息。这些工具通常需要补充实用程序（如 Frida）或调试器（如 LLDB）来检测动态识别的函数。

尽管 reFlutter 具有强大的方法来分析 Flutter 应用程序，但它不再支持最新版本的运行时。对 Flutter 运行时的更改导致了无法工作的补丁。

结构颤振应用

所有平台上的 Flutter 应用程序都由包装器应用程序、Flutter 运行时和 Flutter 应用程序组成。

下面是 Linux 应用程序布局的示例。是应用程序代码，是包装器，是运行时。libapp.socounterlibflutter_linux_gtk.so

├── counter
├── data
│   ├── flutter_assets
│   │   ├── AssetManifest.json
│   │   ├── FontManifest.json
│   │   ├── fonts
│   │   │   └── MaterialIcons-Regular.otf
│   │   ├── NOTICES.Z
│   │   ├── packages
│   │   │   └── cupertino_icons
│   │   │       └── assets
│   │   │           └── CupertinoIcons.ttf
│   │   ├── shaders
│   │   │   └── ink_sparkle.frag
│   │   └── version.json
│   └── icudtl.dat
└── lib
    ├── libapp.so
    └── libflutter_linux_gtk.so

包装应用程序提供了一个入口点，该入口点与底层操作系统协调，用于访问呈现图面、辅助功能和输入等服务，并管理消息事件循环。

Flutter 运行时负责加载 Flutter 应用程序，并为应用程序提供一组功能。它由 Dart 虚拟机（VM）和 Flutter 引擎组成，后者主要用 C++ 编写，支持所有 Flutter 应用程序所需的原语。

以下是 Flutter 运行时公开的函数列表：

000000000041a860 g    DF .text  00000000000001e8  Base        fl_binary_messenger_send_response
000000000041f740 g    DF .text  0000000000000043  Base        fl_json_message_codec_new
000000000042a1f0 g    DF .text  000000000000015c  Base        fl_method_channel_invoke_method
000000000042a390 g    DF .text  000000000000012b  Base        fl_method_channel_invoke_method_finish
000000000042b410 g    DF .text  000000000000007c  Base        fl_method_success_response_get_result
0000000000437a00 g    DF .text  0000000000000050  Base        fl_view_new
000000000041b890 g    DF .text  000000000000007c  Base        fl_dart_project_get_icu_data_path
0000000000e8f8d8 g    D  .bss   0000000000000000  Base        _end
000000000041b990 g    DF .text  00000000000000a6  Base        fl_dart_project_set_dart_entrypoint_arguments
00000000004364c0 g    DF .text  000000000000003d  Base        fl_value_get_int
00000000004365f0 g    DF .text  000000000000003d  Base        fl_value_get_int32_list
00000000004133d0  w   DF .text  0000000000000005  Base        operator delete(void*, std::align_val_t)
00000000004192c0 g    DF .text  00000000000001c1  Base        fl_basic_message_channel_new
00000000004198d0 g    DF .text  000000000000015d  Base        fl_basic_message_channel_send
0000000000419a70 g    DF .text  000000000000012b  Base        fl_basic_message_channel_send_finish
000000000042d980 g    DF .text  0000000000000080  Base        fl_plugin_registry_get_type
000000000041be60 g    DF .text  0000000000000045  Base        fl_engine_new_headless
0000000000436480 g    DF .text  000000000000003f  Base        fl_value_get_bool
00000000004297b0 g    DF .text  000000000000007c  Base        fl_method_call_get_args
000000000042ae40 g    DF .text  000000000000003b  Base        fl_method_success_response_get_type
0000000000434f70 g    DF .text  0000000000000160  Base        fl_texture_registrar_mark_texture_frame_available
000000000041f790 g    DF .text  0000000000000176  Base        fl_json_message_codec_encode
000000000042d320 g    DF .text  0000000000000154  Base        fl_plugin_registrar_get_messenger
00000000004368c0 g    DF .text  0000000000000073  Base        fl_value_set
00000000004293f0 g    DF .text  00000000000000be  Base        fl_message_codec_decode_message

该引擎负责光栅化合成场景、提供 Flutter 核心 API 的低级实现、处理文件和网络 I/O、可访问性支持、插件架构以及 Dart 运行时和编译工具链等任务。运行时是固定的，它不包含任何特定于应用程序的代码。

Flutter 应用程序是一个独立的库，但不会作为标准库加载。相反，它遵循包含应用程序布局、代码和对象的自定义格式。

readelf -Ws libapp.so 

Symbol table '.dynsym' contains 6 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 00000000001ec000 19904 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 _kDartVmSnapshotInstructions
     2: 00000000001f0dc0 0x2e0420 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    7 _kDartIsolateSnapshotInstructions
     3: 0000000000000200 33728 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    2 _kDartVmSnapshotData
     4: 00000000000085c0 0x1dfff0 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    2 _kDartIsolateSnapshotData
     5: 00000000000001c8    32 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    1 _kDartSnapshotBuildId

应用文件包含两个快照：一个用于 VM 隔离，另一个用于具有实际物质的隔离。这些隔离中的每一个都分为数据部分（包含隔离的堆）和说明部分（包含本机编译的代码）。

Flutter 使用 Dart 的隔离模型，其中每段 Dart 代码都在隔离中运行，隔离隔离是由称为堆的内存块组成的结构。在 Flutter 中，多个隔离不会被利用，除了始终存在的 VM 隔离之外，只使用一个隔离。

VM 隔离是一种特殊的隔离，它只管理不可变的对象，并且可供其他隔离区访问。

在 Flutter 应用的上下文中，Dart 快照表示 Dart VM 在其执行的特定时间点的序列化状态，包括所有原生编译的代码。在 Flutter 中，隔离快照对应于 Dart VM 在调用 main 之前的状态。

安装程序和运行时修补

为了分析 Flutter 应用程序，我们的目标是依靠一种健壮且可维护的方法。我们将修改 Dart SDK 以在运行时从 Flutter 应用程序中提取必要的信息，而不是重新实现文件格式。

编译 Flutter 应用程序时，会在应用程序目录下生成两个文件：

libFlutter.so：此文件作为包含 Flutter 引擎的共享库，负责渲染 UI、处理输入事件和管理应用程序生命周期。
libapp.so：此文件包含构成 Flutter 应用程序的实际应用程序代码和逻辑。

这两个文件都包含一个以区分生成版本。用作生成版本的唯一标识符。如果和文件之间存在差异，则会发生版本不匹配错误，从而阻止应用程序启动。snapshot_hashsnapshot_hashsnapshot_hashlibFlutter.solibapp.so

补丁和构建特定版本的 Flutter 可以按照以下步骤完成：

1. 为特定的 Flutter 版本创建补丁。

要为 Flutter 版本创建补丁，我们必须确定该版本中使用的 Dart SDK 的特定版本。您可以使用以下链接列出所有 Flutter 官方版本： https://storage.googleapis.com/flutter_infra_release/releases/releases_linux.json

例如，Flutter 使用的是 Dart SDK：v3.10.4v3.0.3

第一步是为特定版本的 Dart SDK 创建补丁文件：

git clone https://github.com/dart-lang/sdk
cd sdk
git checkout 2.13.4

现在我们编辑 dart SDK 源代码以在运行时从 Flutter 应用程序转储信息，在下一节中，我们将详细讨论这些变化。完成所有更改后，通过运行以下命令创建包含更改的补丁文件：

git diff > patch_2_13_4.patch

并保留补丁文件以备后用。

2. 使用我们修补的 dart SDK 构建 libFlutter.so。

克隆包含所需工具的存储库。比如 Ninja 构建系统和 gclient 依赖管理工具，并将其添加到您的 .PATH

git clone https://chromium.googlesource.com/chromium/tools/depot_tools.git
cd depot_tools
export PATH=$PATH:$(pwd)/depot_tools

为了确保我们拥有特定 Flutter 发行版的正确 Flutter 引擎版本，我们在 Flutter 代码库中找到该文件，该文件与发行版的提交哈希相同。打开文件并识别其中提到的提交哈希。这个提交哈希代表该 Flutter 发行版使用的 Flutter 引擎的特定版本。/bin/internal/engine.version

例如，让我们考虑 Flutter 版本，其关联的提交哈希值为。v3.10.4682aa387cfe4fbd71ccd5418b2c2a075729a1c66

访问以下 URL 获取用于 Flutter 版本的引擎，即。Engine.version3.10.42a3401c9bbb5a9a9aec74d4f735d18a9dd3ebf2d

克隆 Flutter Engine 存储库并签出到所需 Flutter 版本中使用的相同提交哈希。

git clone https://github.com/flutter/engine.git
cd engine
git fetch origin 2a3401c9bbb5a9a9aec74d4f735d18a9dd3ebf2d
git reset --hard

准备一个使用 gclient 的目录，并创建一个配置文件。.gclient

mkdir costum_engine
cd customEngine
echo 'solutions = [{"managed": False,"name": "src/flutter","url": "PATH_TO_ENGINE'","custom_deps": {},"deps_file": "DEPS","safesync_url": "",},]' > .gclient

运行并等待它完成：gclient

cd customEngine
gclient sync

gclient将 flutter 引擎内文件中的所有依赖项（包括 Dart SDK 仓库中的 dart SDK）克隆到我们的文件夹中。DEPScostum_engine/src/third_party/dart/

对 dart SDK 源码的任何更改、编译都会产生不同的版本，这可能会导致无法与任何 dart 一起使用的损坏。snapshot_hashlibflutter.solibapp.so

在编译时使用脚本中的方法生成。snapshot_hashMakeSnapshotHashString()make_version.py

在对源代码进行任何更改之前，我们需要确保即使我们更改了源代码，也始终会生成正确的代码。make_version.pysnapshot_hash

使用 make_version.py 脚本生成原始文件。snapshot_hash

cd costum_engine/src/third_party/dart/tool
ipython
In [1]: import make_version
In [2]: make_version.MakeSnapshotHashString()
Out[2]: 'e4a09dbf2bb120fe4674e0576617a0dc'

在文本编辑器中打开脚本并更改它以返回原始脚本。make_version.pysnapshot_hash

code make_version.py

现在我们可以更改源代码，而不必担心不匹配。将补丁文件复制到 dart SDK 文件夹中并应用它：snapshot_hash

git apply patch_2_13_4.patch

您现在可以为任何受支持的操作系统/架构构建 Flutter：

costum_engine/src/flutter/tools/gn --no-goma --android --android-cpu=arm64 --runtime-mode=release 

ninja -C costum_engine/src/out/android_release_arm64

完成后，您可以在文件夹中找到修补的libFlutter.socustom_engine/src/out/android_release_arm64/lib.stripped/libflutter.so.

提取函数、类和对象

为了转储有关 Flutter 应用程序结构、库列表、函数及其位置的信息，reFlutter 用于修补类表对象以列出它们。此对象不能再使用，因为在较新的版本中修剪了函数列表。

在该类中修剪信息时，该信息在加载时仍存在于应用程序中。上面有一个星号，但我们将在另一篇文章中回到这一点。

在正常情况下，我们仍然可以列出 Flutter 函数、类以及它们与 Flutter 解析器的偏移量。为此，我们必须修补类中的函数。PostLoadFunctionDeserializationCluster

下面是用于以 JSON 格式转储函数偏移量的修补程序示例。

void PostLoad(Deserializer* d, const Array& refs, bool primary) {
+    OS::Print("Patch: Function List STARTn");
     if (d->kind() == Snapshot::kFullAOT) {
       Function& func = Function::Handle(d->zone());
       for (intptr_t i = start_index_, n = stop_index_; i < n; i++) {
         func ^= refs.At(i);
         auto const code = func.ptr()->untag()->code();
         ASSERT(code->IsCode());
+
+        auto& rCode = Code::Handle(code);
+        auto& rClass = Class::Handle(func.Owner());
+        auto& rLib = Library::Handle(rClass.library());
+        auto& rlibName = String::Handle(rLib.url());
+
+        JSONWriter js;
+        // Open empty object so output is valid/parsable JSON.
+        js.OpenObject();
+
+        js.PrintProperty("method_name", func.UserVisibleNameCString());
+        js.PrintProperty("offset", offset);
+
+        auto& sig = String::Handle(func.InternalSignature());
+        js.PrintProperty("library_url", rlibName.ToCString());
+        js.PrintProperty("class_name", rClass.UserVisibleNameCString());
+        js.CloseObject();
+
+        char* buffer = nullptr;
+        intptr_t buffer_length = 0;
+        js.Steal(&buffer, &buffer_length);

修补程序读取库 URL、类名和方法名。也可以提取其他信息，例如方法签名，但它并不总是存在。

返回的偏移量将是一个绝对地址，该地址因库的加载地址而异。

要在二进制文件中仅显示相关的偏移量，可以应用以下修补程序：

code->untag()->monomorphic_entry_point_ = monomorphic_entry_point;
-  code->untag()->monomorphic_unchecked_entry_point_ =
-      monomorphic_entry_point + unchecked_offset;
+
+  auto& offset =
+      instructions_table_.rodata()
+          ->entries()[instructions_table_.rodata()->first_entry_with_code +
+                      instructions_index_ - 1]
+          .pc_offset;
+  code->untag()->monomorphic_unchecked_entry_point_ = offset;
+  //  OS::Print("Patch: Offset 0x%016lxn", monomorphic_entry_point + unchecked_offset);

一旦在开始时提取了偏移量，就可以拦截它们。偏移量可以打印在日志中，但这可能会有问题，因为日志有大小限制，这通常会导致数据被截断。

将文件写入磁盘是一种更稳定的解决方案。要写入外部文件，您可以附加以下修补程序，该修补程序尝试在不同的文件位置转储，以适应不同手机的文件系统布局。

+        for (const auto& path : PATHS) {
+          OS::Print("Using Path %sn", path);
+          std::FILE* file;
+          // Write to the file
+          file = std::fopen(path, "a");
+          if (file != NULL) {
+            std::fwrite(buffer, sizeof(char), buffer_length, file);
+            std::fwrite("n", sizeof(char), 1, file);
+            std::fclose(file);
+            OS::Print("Successfully wrote to the file '%s'.n", path);
+          } else {
+            OS::Print("Failed to open the file '%s' for writing.n", path);
+          }
+        }
+

一旦收集了函数列表及其偏移量，我们就可以开始拦截它们了。

动态分析和 Flutter 自定义 ABI

要拦截 Flutter 上的函数调用，一个主要障碍是它使用自定义 ABI 实现。

ABI 规定了二进制兼容性，并涵盖调用约定、数据类型、大小和对齐方式、系统调用接口、名称修改、异常处理和文件格式。

Dart 使用自定义调用约定。例如，arm64 的调用约定在文件中定义。sdk/runtime/vm/constants_arm64.h

// Register aliases.
const Register TMP = R16;  // Used as scratch register by assembler.
const Register TMP2 = R17;
const Register PP = R27;  // Caches object pool pointer in generated code.
const Register DISPATCH_TABLE_REG = R21;  // Dispatch table register.
const Register CODE_REG = R24;
const Register FPREG = FP;          // Frame pointer register.
const Register SPREG = R15;         // Stack pointer register.
const Register ARGS_DESC_REG = R4;  // Arguments descriptor register.
const Register THR = R26;           // Caches current thread in generated code.
const Register CALLEE_SAVED_TEMP = R19;
const Register CALLEE_SAVED_TEMP2 = R20;
const Register BARRIER_MASK = R28;
const Register NULL_REG = R22;  // Caches NullObject() value.
const Register HEAP_BASE = R23;

要拦截一个函数并使用 Frida 或像 LLDB 这样的调试器读取其参数，我们必须首先获取参数指针，并基于参数类型，我们必须事先知道，或者有时可以从函数签名元数据中提取，我们将确定要读取的参数对象的内存布局。

下面是 Frida 的 JS 代码，它支持提取参数并读取字符串值。Bool 和 Int 是简单的值，可以很容易地以相同的方式检索：

...
                    const argPointer = dartGetArguments(this.context, index)
                    const stringValue = getDartStringData(argPointer)

...

/**
 * Get Dart Arguments.
 *
 * Arguments are passed to the custom function stack pointed at by register X15 on ARM.
 *
 * @param context Frida context giving access to register values.
 * @param argIndex Argument index to determine which offset is the arg pointer.
 * @returns {*} Argument pointer.
 */
function dartGetArguments(context, argIndex) {
    // RSP on x64, see constants_x64.h at Dart VM repo SPREG value.
    const x15 = context.x15;
    return x15.add(8 * argIndex).readPointer();
}

/**
 * Read SMI (Small Integer) from pointer.
 * @param smiPtr SMI Pointer,
 * @returns {*|null} Value.
 */
function readSMI(smiPtr) {
    let smi_data = smiPtr.readU64();
    if (parseInt(smi_data & 0x1, 10) === 0) {
        return smi_data >> 1;
    }
    console.log(
        `Invalid SMI pointer ${smiPtr} -> 0x${smi_data.toString(16)}: Smi LSB should be 0`)
    return null
}

/**
 * Parse String Dart object to extract value.
 * @param dartStringPtr Dart String pointer.
 * @returns {null|*[]} Tuple of parsed data.
 */
function parseDartString(dartStringPtr) {
    if (dartStringPtr.and(0x1).toInt32() === 1) {
        dartStringPtr = dartStringPtr.sub(1)
    }
    const tag = dartStringPtr.readU32();
    const classId = (tag >> 16) & 0xffff;
    if (classId === 0x5 || classId === 0x55) {
        let stringLength = readSMI(dartStringPtr.add(8));
        let stringDataStr = dartStringPtr.add(16)
        let stringData = stringDataStr.readCString(stringLength);
        return [stringDataStr, stringLength, stringData]
    }
    return null
}

/**
 * Read Dart string at pointer.
 * @param dartStringPtr Dart string pointer.
 * @returns {*|null} String value.
 */
function getDartStringData(dartStringPtr) {
    let dartStringInfo = parseDartString(dartStringPtr);
    if (dartStringInfo != null) {
        return dartStringInfo[2];
    }
    return null;
}

现在我们已经创建了一个补丁，构建了一个运行时的补丁版本，并有一个可以读取函数及其参数的脚本，最后一步是重新打包我们的目标应用程序，无论是 Android 还是 iOS，启动它并附加我们最喜欢的检测工具。

了解要检测哪些功能是一个很大的话题，将在后面的文章中介绍。然后，我们将讨论 Dart SDK 及其超过 120k 的方法，以及其前 1000 个流行软件包的一些风险。

流量拦截

颤振流量是一个需要定制护理的怪事。

在普通的 Android 或 iOS 应用程序中，可以使用多种方法拦截流量并绕过 TLS 固定，例如更改网络安全策略以接受自定义证书、在加密之前挂钩和拦截流量或转储 TLS 会话密钥以解密流量。SSL_readSSL_write

Flutter 不使用原生 TLS 堆栈，因此无法设置代理或拦截流量。TLS 库是在 Flutter 运行时静态编译的，因此很难识别它并动态修补它。

要拦截 Flutter 上的流量，最强大的解决方案是再次修补 Flutter 运行时以禁用 TLS 证书验证并设置自定义代理。

这种方法已经在 reFlutter 工具中看到，并且在当前版本的 Flutter 运行时中继续工作。

在中，我们强制将 IP 地址和端口设置为用于拦截流量的端口：Socket.cc

void FUNCTION_NAME(Socket_CreateConnect)(Dart_NativeArguments args) {
            RawAddr addr;
            SocketAddress::GetSockAddr(Dart_GetNativeArgument(args, 1), &addr);
            Dart_Handle port_arg = Dart_GetNativeArgument(args, 2);
            int64_t port = DartUtils::GetInt64ValueCheckRange(port_arg, 0, 65535);
+ if (port > 50) {
+     port = 8083;
+     addr.addr.sa_family = AF_INET;
+     addr.in.sin_family = AF_INET;
+     inet_aton("192.168.10.5", &addr.in.sin_addr);
+ }
+ ...

然后我们禁用证书签入：ssl_crypto_x509_session_verify_cert_chain

static bool ssl_crypto_x509_session_verify_cert_chain(SSL_SESSION *session,
                                          SSL_HANDSHAKE *hs,
                                          uint8_t *out_alert) {
+ return true;

在这些更改之后，我们使用代理拦截流量，而无需在设备上安装任何证书。但是，我们需要确保使用不可见的代理模式。

结论

在本文的第一部分，我们介绍了 Flutter 应用程序布局，如何修补运行时，如何拦截函数调用并读取它们的参数，最后如何修补运行时以拦截流量。

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Flutter 逆向工程和安全分析

介绍

工具和技术

结构颤振应用

安装程序和运行时修补

1. 为特定的 Flutter 版本创建补丁。

2. 使用我们修补的 dart SDK 构建 libFlutter.so。

提取函数、类和对象

动态分析和 Flutter 自定义 ABI

流量拦截

结论

怎么让 IDA 的 F5 支持一种新指令集？

在普通 PDF 或 EXE 中嵌入恶意可执行文件

在原始进程中实现DLL注入加载

IDA 技巧（9）如何重新分析你的 Binary？

一种利用合法工具渗透的新型方法

如何用纯猜的方式逆向喜马拉雅xm文件加密(wasm部分)

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