从原理角度浅析APP代理检测对抗

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2022年10月26日13:56:56评论143 views字数 7431阅读24分46秒阅读模式

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前言

本文将从网络通信原理浅析在android中出现的一些代理转发检测，这些功能会使我们测试app时出现抓不到包或者应用闪退等情况，针对这种场景，我搭建了测试环境，并对其场景展开分析与实施应对方案。

OSI 7层网络模型

网络通信嘛，首先得知道什么是OSI 7层模型。下面是百度的解释：

为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型。

它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：

物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。

使用网络数据的传输离不开网络协议七层模型，通过理解每一层协议的分工，也就能对网络故障逐一排查，这样的思维逻辑在安卓应用中也同样适用。

OSI 7层模型各层功能及对应的协议、设备如下表所示：

从原理角度浅析APP代理检测对抗

知识点：HTTPS协议是HTTP+SSL

根据上表可知，SSL做数据加密是在表示层，也就是说，HTTPS实际上是建立在SSL之上的HTTP协议，而普通的HTTP协议是建立在TCP协议之上的。

所以，当HTTPS访问URL时，由于URL在网络传送过程中最后是处于HTTP协议数据报头中，而HTTP协议位于SSL的上层，所以凡是HTTP协议所负责传输的数据就全部被加密了；但是IP地址并没加密，因为处理IP地址的协议（网络层）位于处理SSL协议（表示层）的下方。

额，说了这么多，就是要告诉你一个重要的关键点：数据的封装是自下而上的！在网络数据处理方面，如果是上层做了检测处理，则需要在同层或下层进行逻辑绕过，这就是攻与防的关键了，偷家（底层）才是硬道理。

接下来，我们再理解一下代理与VPN。

代理与VPN

3.1、代理

代理(proxy)也称网络代理，是一种特殊的网络服务，允许一个终端(一般为客户端)通过这个服务与另外一个终端(一般为服务器)进行非直接的连接。

一个完整的代理请求过程为：客户端首先根据代理服务器所使用的代理协议，与代理服务器创建连接，接着按照协议请求对目标服务器创建连接、或者获得目标服务器的指定资源。

3.2、VPN

VPN（virtual private network）（虚拟专用网络）是常用于连接中、大型企业或团体间私人网络的通讯方法。它利用隧道协议（Tunneling Protocol）来达到发送端认证、消息保密与准确性等功能。

3.3、代理和VPN的区别

从各自的定义，我们就能看出VPN的特点是采取隧道协议进行数据传输和保护；而代理使用的则是对应的代理协议。

下面是VPN和代理的常用协议：

从原理角度浅析APP代理检测对抗

VPN 协议大多是作用在 OSI 的第二层和第三层之间，所以使用 VPN 时，几乎能转发所有的流量。而代理协议多作用在应用层，最高层。

安卓代理检测

知道了代理与VPN的作用后，在APP中，如果开发人员在代码中添加了一些网络层的检测机制，而这些机制恰恰又是针对工作层协议进行的检测，那么只要分析出工作在IOS的哪一层，抢先一步在下层做出应对，那APP在上层无论怎么检测，都没有用。

下面将对测试场景进行详细分析。

抓包的步骤：

1.在客户端（手机）中设置代理服务器的地址

2.开启代理服务器（burp）的代理功能

如果在客户端对代理服务进行过滤，禁止客户端通过代理服务器进行访问Internet，添加如下代码：

1connection = (HttpURLConnection) url.openConnection(Proxy.NO_PROXY);

官方对于Proxy.NO_PROXY的描述如下：

1/** * A proxy setting that represents a {@code DIRECT} connection, * basically telling the protocol handler not to use any proxying. * Used, for instance, to create sockets bypassing any other global * proxy settings (like SOCKS): * <P> * {@code Socket s = new Socket(Proxy.NO_PROXY);} * */public final static Proxy NO_PROXY = new Proxy();// Creates the proxy that represents a {@code DIRECT} connection.private Proxy() {
2    type = Type.DIRECT;
3    sa = null;}

NO_PROXY实际上就是type属性为DIRECT的一个Proxy对象，这个type有三种：

DIRECT

HTTP

SOCKS

所以，Proxy.NO_PROXY的意思是connection的请求是直连。

此时若通过系统进行代理，app对外请求会失效，也就是视觉上看到的卡死状态，就是不让走系统代理。

安卓手机上设置系统代理即是在【设置】-【WLAN】-【修改网络】手动设置代理。

针对不走系统代理的情况有如下两种应对：

1、使用基于VPN模式的Postern

2、使用基于iptables的ProxyDroid

对此，我做出了如下一些测试：

4.1、使用系统代理

APP关键代码如下：

 1private void sendRequestWithHttpURLConnection(){
 2    new Thread(new Runnable() {
 3        @Override
 4        public void run() {
 5            HttpURLConnection connection = null;
 6            BufferedReader reader = null;
 7            try{
 8                URL url = new URL("http://www.baidu.com");
 9                connection = (HttpURLConnection) url.openConnection(Proxy.NO_PROXY);
10                connection.setRequestMethod("GET");
11                InputStream in = connection.getInputStream();
12
13                reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
14                StringBuilder response = new StringBuilder();
15                String line;
16                while ((line = reader.readLine()) != null){
17                    response.append(line);
18                }
19
20                showResponse(response.toString());
21
22
23            } catch (Exception e){
24                e.printStackTrace();
25            } finally {
26                if (reader != null) {
27                    try {
28                        reader.close();
29                    } catch (IOException e){
30                        e.printStackTrace();
31                    }
32                }
33                if (connection != null){
34                    connection.disconnect();
35                }
36            }
37        }
38    }).start();
39}

针对Proxy.NO_PROXY，先测试一下，系统代理是否真的不能抓包。

如下图先设置系统代理，burp监听8888，此时打开APP，点击发送请求无任何反应，burp中也抓不到包，说明系统代理被禁了。

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4.2、使用Postern代理

用过这款软件的都知道，当开启代理服务后状态栏会有个钥匙的标志，这可能也是基于VPN模式工作的特征。

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同样的APP，点击请求，此时成功绕过了Proxy.NO_PROXY检测！也说明了VPN协议在HTTP协议的下层。

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安卓VPN检测

VPN也是代理的一种，但是由于通讯协议的差异，所以检测代码也不一样。

当客户端运行VPN虚拟隧道协议时，会在当前节点创建基于eth之上的tun0接口或ppp0接口，所以一旦出现带有明显特征的网络接口名称，就可以认定是使用了VPN协议进行通信。

下面这段代码的检测方式：出现特征tun0或者ppp0则退出应用，也就是我们看到的闪退效果。

 1private void isDeviceInVPN() {
 2    try {
 3        Enumeration<NetworkInterface> networkInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
 4        while (networkInterfaces.hasMoreElements()) {
 5            String name = networkInterfaces.nextElement().getName();
 6            if (name.equals("tun0") || name.equals("ppp0")) {
 7                stop();
 8            }
 9        }
10    } catch (SocketException e) {
11        e.printStackTrace();
12    }
13}

在点击监听中放置isDeviceInVPN()功能，点击即触发，如果检测到了使用了VPN则直接退出。

1@Override
2public void onClick(View view){
3    if (view.getId() == R.id.send_request){
4        isDeviceInVPN();
5        sendRequestWithHttpURLConnection();
6
7    }
8}

5.1、使用ProxyDroid代理

当前场景：APP同时开启了代理检测以及VPN检测

这时使用iptables进行数据转发的软件 ProxyDroid 进行测试，

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开启之后，系统状态栏不会出现钥匙的形状，这时再次进行抓包测试。

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burp成功获取到了请求，至此代理与VPN的应对方法均已实现。所以，iptables 竟然能从OSI的 2、3层下面走吗，下面我们继续分析。

iptables原理

我们都知道安卓使用的是linux内核，而linux内核提供的防火墙工具是Netfilter/Iptables。

Netfilter是由linux内核集成的IP数据包过滤系统，其工作在内核内部，而Iptables则是让用户定义规则集的表结构。

也就是，iptables是一个命令行工具，位于用户空间，它真正操作的框架实现在内核当中。

Netfilter是一个数据包处理模块，它具有网络地址转换、数据包内容修改、数据包过滤等功能。要使netfilter能够工作，就需要将所有的规则读入内存中。

netfilter自己维护一个内存块，在此内存块中有4个表：filter表、NAT表、mangle表和raw表。在每个表中有相应的链，链中存放的是一条条的规则，规则就是过滤防火的语句或者其他功能的语句。也就是说表是链的容器，链是规则的容器。实际上，每个链都只是一个hook函数（钩子函数）而已。

Iptables主要工作在OSI七层的2.3.4层，好像也没比VPN的工作协议低，反而还有高的，但是测试结果证明，是我想错了，iptables不是由于协议低，而是没有出现tun0或者ppp0这两个关键的网卡特征，所以成功绕过了VPN的检测。

基于iptables这个流量转发，我还发现了一个新的名词，叫做“透明代理”，iptables的转发模式就是这种。

由此，延伸了一个新的代理模式，通过burp进行“透明代理”，网上的教程错综复杂，亲测使用过程如下。

透明代理

原理：透明代理技术可以让客户端感觉不到代理的存在，用户不需要在浏览器中设置任何代理，只需设置缺省网关即可。在访问外部网络时，客户端的数据包被发送到缺省网关，通过缺省网关的路由，最终到达代理服务器，最后代理服务器运行代理进程，数据实际被重定向到代理服务器的代理端口，即由本地代理服务器向外请求所需数据然后拷贝给客户端。接下来我将尝试：结合安卓端的透明代理技术与burp存在的invisible模式

7.1、使用Burp透明代理

（1）安卓端设置

首先在设备上手动进行设置：将所有请求80、443端口的tcp流量进行nat转发到192.168.50.177（burp的监听地址）的对应端口上

1adb shell
2su
3iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp --dport 80 -j DNAT --to  192.168.50.177:80
4iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp --dport 443 -j DNAT --to  192.168.50.177:443

查看当前规则是否成功添加

1iptables -t nat -L

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（2）代理服务器端设置

添加80和443的端口监听

在【Binding】中设置端口，选中【All interfaces】

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并对【Request handing】做出如下设置

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Redirect to port - 如果配置了这个选项，Burp会在每次请求转发到指定的端口，而不必受限于浏览器所请求的目标。

Force use of SSL - 如果配置了这个选项，Burp会使用HTTPS在所有向外的连接，即使传入的请求中使用普通的HTTP。您可以使用此选项，在与SSL相关的响应修改选项结合，开展sslstrip般的攻击使用Burp，其中，强制执行HTTPS的应用程序可以降级为普通的HTTP的受害用户的流量在不知不觉中通过BurpProxy代理。

设置之后，

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