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一、前言
撰写了好长时间,终于写完这篇帖子了,这主要是为了解决当下APP中存在的一些常见调试检测策略,前面系列的文章介绍了很多Android APP中漏洞挖掘的手段和原理,但是面对当下防护手段如此复杂的APP,不掌握一些基本的逆向技巧,我们就更别谈进行APP漏洞挖掘了,本文将开始总结了当下APP的一些安全防护手段和技巧,帮助大家更加高效的进行漏洞挖掘。
本文通过收集了大量的资料,参考了看雪上众多大佬的帖子,肉丝大佬的知识星球等,本文的知识结构为:
本文第二节主要将检测防护手段的原理
本文第三节主要介绍当下APP中的动静态防护策略
本文第四节主要讲当下其他常见的反调试策略绕过方式
本文第五节将反调试技巧与案例结合,并列举了APP漏洞挖掘实例
二、相关介绍
1.模拟器检测
模拟器是当时比较流行的工具,可以帮助工作人员更加便捷的进行调试工作。而随着APP安全防护技术的进一步发展,模拟器检测技术不断进行完善,使得很多APP不能在模拟器上运行,下面本文收集了当下模拟器检测技术的情况,并在后面拿案例进行讲解
模拟器检测可以参考:
看雪sossai大佬的文章:Android模拟器检测体系梳理
看雪大佬Vancir大佬的文章:检测Android虚拟机的方法和代码实现
后面我们将拿一个具体案例来看看android模拟器检测如何具体实现
2.Android动静态调试方法
(1)静态分析
Android上一般使用GDA+jadx-gui+AndroidKiller
对APP java层进行静态分析,一般使用ida
对so层进行静态分析
java层静态分析:
我们拿到一个APP,一般先使用GDA查看是够有加壳,如果有加壳,我们则需要对其进行脱壳
针对于加壳的类型一般分为dex加固和so层加固,我们大多时候只需要解决dex加壳问题,就可以满足我们的一般需求了
dex加壳一般分为三类:dex整体加壳、函数抽取、dex2c/VMP
dex脱壳解决方案:
1 |
dex整体加固:这种方法往往通过动态加载的形式,交换Application的执行,一般我们可以通过hook方法,找到dex_file的起始地址或大小,进行脱取,也可以通过定制Room方法对关键的函数进行插桩,代表有fdex2、Frida_Dump |
我们脱壳后,就进入静态分析的流程
首先我们需要找到函数的入口点函数:
我们在AndroidManifest里面找打Main的Activity,或通过AndroidKiller直接找到
然后我们进入对应的入口函数,结合Activity的生命周期,执行流程一步步的分析源码
我们进行静态分析时,可以进行字符串定位来快速定位到我们需要定位的代码段
使用GDA+jadx-gui
可以很好的查看静态代码段,使用AndroidKiller
可以对代码进行修改,然后重新打包签名,当然后面需要面临的就是进一步的绕过签名机制
so层静态分析:
分析java层代码时,会可能碰到native函数,这样我们的分析就自然从java层过渡到了so层
首先我们确定jni函数对应的so文件
静态注册和动态注册的区别:
1 |
Java_完整包名_类名_方法名:静态注册 |
动态注册加载so文件的两种形式:
1 |
动态注册加载so文件两种方式: |
所以我们可以直接搜JNI_Onload
来判断是否为动态注册
动态注册:
静态注册:
然后我们可以进一步进行分析so层中的代码段,下面是一些ida的快捷指令:
1 |
(1) 空格键:切换文本视图与图表视图 |
(2)静态分析的防护策略
1 |
java层:dex加壳技术、混淆技术 |
(3)动态分析
Android中动态分析,java层我们一般使用Android Studio
和Jeb
两类工具进行动态调试,so层我们会使用IDA
和GDB
来完成动态调试,后面我们会拿一些实质的案例来进行一步步的操作
<1>AndroidStudio动态调试
首先使用AndroidKiller对apk进行反编译,查看其反编译后的工程
把project文件导入Android stdio
问题:导入报错,显示没有setting.zip,可能是Android stdio版本的问题,这里使用的是4.0版本
安装插件smalidea:
配置Android stdio
1)给smail代码一个root权限
2)配置项目的jdk, 已经配置后可以不用
3)配置远程调试
添加远程调试remote
4)建立连接
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adb shell ps 显示当前的注册信息(adb shell ps | find)| grep |
查找到当前的进程PID
开始转发端口
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adb forward tcp:8700 jdwp:3924 |
或者将程序挂起:
1 |
adb shell am start -D -n My.XuanAo.LiuYao/.main(包名加进程) |
点击调试:
5)开始调试
下断点
1 |
注意:Android stdio不能下断点,这是由于Android stdio 版本过高引起的 |
在虚拟机中运行APP,触发断点,既可以进行调试
<2>IDA动态调试步骤
1 |
1.创建模拟器(最好使用真机) |
<3>GDB动态调试
GDB动态调试推荐使用可视化工具HyperPwn
,GDB的命令操作手册如下:
首先,将gdbserver进行启动
先使用objection来观察要调试的so文件
例如,我们要调试libcamera_client.so
我们此时查看目标进程的状态:
此时我们就可以使用gdb去调试端口
1 |
./gdbserver 0.0.0.0:23946 --attach 11021 |
我们再打开hyper
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gdb-multiach |
然后我们设置
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set arch arm |
然后我们远程连接
1 |
target remote 172.31.99.61:23946 |
ip是我们手机的ip地址,端口号是我们gdbserver转发的端口号,这里我们要注意我们的gdbserver不能关闭
这样就进入了我们的调试界面
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F8下一跳 |
(4)动态分析的防护策略
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java层: |
3.Root检测
root检测逐渐成为现在的APP防护的一种方式,而我们要进行hook等更多操作,必须要获得root权限
root检测目前一般分为下面的一些方法:
(1) 检测目录中是否含su
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String[] stringArray = new String[]{"/system/app/Superuser.apk","/sbin/su","/system/bin/su","/system/xbin/su","/data/local/xbin/su","/data/local/bin/su","/system/sd/xbin/su","/system/bin/failsafe/su","/data/local/su","/su/bin/su"}; |
(2)检测系统是否为测试版
编译Android源码系统时,如果我们编译生成的是测试版,是自动拥有root权限的,这时我们将su修改名字就可以绕过root检测了
1 |
cat /system/build.prop | grep ro.build.tags |
这返回结果“test-keys”,代表此系统是测试版
返回结果“release-keys”,代表此系统是正式版
(3)使用which命令查看是否有su
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which su |
(4)检测Magisk或Superuser.apk
1 |
File file = new File("/system/app/Superuser.apk"); |
(5)执行Busybox
设备被root,很有可能被安装busybox
1 |
which busybox |
执行busybox:
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String[] strCmd = new String[] {"busybox","df"}; |
(6)访问私有目录
Android系统中私有目录必须要获取root权限才能进行访问,例如 /data、/system、/etc 等,可以通过读写测试来判断:
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Boolean writeFlag = writeFile("/data/su_test", fileContent); |
(7)读取build.prop中的关键属性
1 |
getprop ro.build.type |
我们可以看出这是测试版,就具有root权限
(8)检测市面上主流的模拟器
一般市面上的模拟器都带有root权限,比如我们可以使用上文的模拟器检测来进一步检测root,比如夜神模拟器nox
等
(9)检测hook框架特征
无论Xposed还是frida都需要root,我们也可以通过检测hook框架来判断是否进行root
4.hook检测
(1)Xposed检测
Xposed是一个动态插桩的hook框架,通过替换app_process原始进程,将java函数注册为native函数,从而获得更早的运行时机,Xposed检测详细可以参考我之前的文章Xposed定制
图中的特征修改点就是我们可以进行检测的地方
(2)frida检测
frida和Xposed原理差不多,同样是一个动态插桩工具,详细的源码分析可以参考文章:frida源码分析
frida检测的途径很多,这里只简单介绍一些
端口和frida_server检测:
最简单的一种检测方式,厂商通过检测端口是否为固定的27047,还可以检测运行的frida_server名称
so层系统API检测:
1 |
遍历连接手机所有端口发送D-bus消息,如果返回"REJECT"这个特征则认为存在frida-server |
so层非系统API检测:
遍历连接手机所有端口发送D-bus消息,如果返回”REJECT”这个特征则认为存在frida-server
1 |
/* |
检测内存库来检测:
Frida 的各个模式都是用来注入的,我们可以利用的点就是 frida 运行时映射到内存的库。最直接的是挨个检查加载的库
1 |
char line[512]; |
inlinehook检测frida:
frida实现hook一定实现了inlinehook技术,所以我们还可以通过inlinehook库来检测
参考文章:从inlinehook角度检测frida
三、动静态分析实例分析
1.静态分析与脱壳
实验案例:client.apk,漏洞银行.apk
(1)脱壳
我们打开client.apk,发现使用360加壳
然后我们使用葫芦娃大佬Frida_Dexdump脱壳工具进行脱壳,项目代码:https://github.com/hluwa/frida-dexdump
1 |
(1)启动frida_server |
(2)静态分析
我们脱壳完成后就进入正常的静态分析流程
首先,从入口点出发:
我们可以看见入口类最后一个函数是启动一个延时器,3秒后延时实例化SplachScreen$a()
类,然后我们进入此类
我们可以发现该类实现Runnable接口,启动一个线程,然后里面完成从当前的Activity跳转到MainActivity
类
进入MainAcitivity
类:
我们简单分析一下代码逻辑,可以发现该APP实现了一些常见的反调试手段:
1 |
(1)模拟器检测 |
2.动态调试过反调试
(1)java层
案例:wifiKiller.apk
这里我们使用AndroidStudio进行动态调试,发现没有debuggable的值,就默认ro.debuggable = false防止反调:
Android studio在动态调试的时候出现错误:
(2)java层过反调
java层过反调方法:
1 |
mprop模块 |
这里我们使用第一种方法
1 |
./mprop ro.debuggable 1 |
我们发现ddms可以查看进程说明已经过java层反调试了
(3)so层
<1>IDA普通调试
样例:AliCrakme.apk
我们进行静态分析,分析到了native函数,就需要对so层进行分析了
我们继续上面的案例,首先运行android_server (这里这样是防止android_server反调试)
然后进行端口转发
1 |
adb forward tcp:39026 tcp:39026 |
然后附加程序
在module中查找对应的so文件
直接进入securityCheck函数
我们在函数头f2下一断点,开始动态调试
以上是可以直接将so文件,附加进来,但是有时IDA版本或者手机系统版本原因,我们不能在moudle模块中找到
解决办法:
1 |
绝对地址 = 相对地址(native函数)+ 基地址(so文件) |
首先,我们Ctrl+s找到so文件对应的基地址
其次我们相对地址就是我们静态调试时的函数地址
相对地址=11AB+B3AFA000=B3AF A1AB 我们可以发现这和我们附加进来的地址一致
这说明程序一定含有反调试的策略,我们接下来应该解决程序的反调试策略
(4)so层过反调
我们可以查看TrancePId值来验证(我们需要重新执行以上步骤动态调试,不过不运行)
首先,我们查看程序进程状态
1 |
ps |grep tong |
其次我们,根据找到的PID号,查看对应状态:
1 |
cat /proc/25196/status |
你发现这里的值不为0,你可以验证没有进行IDA调试时候的值,经过以上分析我们可以确定该APK采用了反调试策略
<1>IDA挂起动态调试
首先完成基础配置:
1 |
a.运行android_server |
你要获得后面的程序,可以打开程序后,输入adb shell dumpsys activity top 则可以查看
我们发现ddms上的进程前面出现红色小虫子,说明程序被挂起,而手机端也会显示挂起的界面
然后进行附加进程,挂载三项
然后按F9运行,我们发现此时程序退出,这是因为我们此时是挂起调试,程序还没有初始化
我们运行:
1 |
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=8609 |
IDA附加so文件,我们点击取消就可以加载进来(要是没显示就按照上文地址的计算方法)
我们此时进入libCramke.so文件,并进入JNI_OnLoad方法(我们进入这里主要是为了解决反调试)
我们按F9运行,并按F8进行单步步入
下面使用F8开始单步调试了,发现每次到达BLX R7这条指令执行完之后,JNI_OnLoad函数就退出了,这个地方存在问题,可能就是反调试的地方了。我们再次进入调试,看见BLX跳转的地方R7寄存器中是 pthread_create 函数
到了这里我们就找到了出问题的地方,接下来我们只需要修改对应的位置就可以了。
可以把 BLX R7 这条指令给nop掉,也就是把这条指令变成空指令(相当于删除这条指令)这样apk就不会新建线程去执行检测代码了。
我们在直接静态分析so的IDA中找到 BLX R7的位置
我们把这条指令给nop掉,我们打开其对应16进制的窗口,并把值改为0
我们保存修改后的so文件
我们保存,再AndroidKiller里面进行回编译,则得到绕过反调试的apk
四、其他防护过反调试
我们上面静态分析了漏洞银行的案例,我们发现其采用了模拟器检测、root检测、frida检测,下面我们依次进行反调试绕过
1.过模拟器检测
首先我们定位到该处的代码段
经过分析我们可以分析关键变量:
1 |
str2----->d.a----->i3 |
即决定模拟器检测的变量是i3
我们从下至上逐一分析代码逻辑:
1 |
这里检测windows下bluestacks模拟器的文件夹是否存在,存在i3值即增加 |
1 |
这里使用GLES20着色器来检测Bluestacks模拟器和Translator模拟器 |
1 |
上面部分代码就是从sdk等方面检测各个模拟器,我们可以看见我们这里的夜神模拟器nox |
我们分析了模拟器检测的代码,但是这里我们发现这部分代码并没有直接导致程序崩溃的代码段
我们继续分析,发现
只有当我们进行root、frida等情况,才会将APP关闭,而此时我们还没有使用frida,这就是模拟器root的原因导致的
这里首先我们关闭模拟器的root设置,进行重启,按照判断,应该是可以正常安装
再次安装,发现奇怪还是一样安装失败
此时我们进一步分析,按理说就算检测到模拟器,检测root也应该是可以安装成功,只是打开时候结束,这里说明还有其他地方有防护
经过分析,我们在AndroidManifest.xml
中找到一个关键属性hardwareAccelerated
hardwareAccelerated=ture
意味着APP计划利用移动设备中GPU资源来使其运行,但是很显然我们的模拟器是没有GPU的,所以就会导致直接崩溃,安装不上去
这里我们简单将hardwareAccelerated
值改为false,然后重编译
然后我们再次安装
程序成功安装,并可以打开,这里我们启动root可以进一步验证一下刚才的分析:
果然程序就打开后,直接闪退,并报错检测到root,这和我们上面的分析一致,也证明这里我们解决了模拟器检测绕过
2过root检测
上面虽然我们关闭root可以解决模拟器检测绕过问题,但是很多时候没有root,我们就很受限了,这里我们尝试进一步绕过root检测
这里我们可以发现只需要将a.R()
的返回值修改就可以了,我们可以采用hook手段,如Xposed或frida
我们进一步分析,root检测实现:
1 |
我们可以发现检测root的原理很简单: |
绕过此处root方式很多,比如该程序没有签名校验机制,最简单直接修改代码,反编译,这里我们为了学习,通过hook技术,比如Xposed可以绕过,但是经过前面分析,该APP有frida检测,那我们就使用frida来进行测试
3.过frida检测
我们随便创建一个js脚本,然后启动frida
发现程序检测到Frida在运行,然后直接崩溃,我们进一步分析Frida检测的代码
可以发现主要是fridaCheck()这个函数
进一步分析,可以发现该方法是native方法,因此我们进一步进入so层分析,我们打开frida-check
so文件
没有JNI_Onload
程序是静态注册
代码逻辑很简单:
1 |
(1)函数的返回值为result |
这里我们分析结束,很简单只需要不将frida_server运行在27042端口上即可
再次启动frida看是否生效
此时我们发现程序frida并未检测到,这说明我们上面的分析是正确的
接下来只需要编写hook代码,将root检测绕过即可
1 |
function test() { |
这里我们就发现成功的hook程序,进入了正常的界面
4.过Xposed检测
过Xposed检测详细可以参考文章:Xposed定制
五、过反调试的APP漏洞挖掘
案例:漏洞银行.apk
前面我们采用了一些方法进行了反调试绕过,这里我们拿漏洞银行的例子,去联合我们前面的漏洞挖掘技巧和反调试技巧,展现如何过反调试后挖掘Android里面的一些漏洞
1.加密传输漏洞
经过我们上篇帖子,讲述了如何解决抓包中的安全防护绕过问题,参考Android APP漏洞之战(9)——验证码漏洞挖掘详解,当我们绕过这些常见的抓包防护后,最后就是hook和算法还原,我们前面也绕过了hook检测
我们配置好抓包环境:
我们使用burpsuit进行抓包:
我们发现这里是加密的字段,我们可以全文搜索enc_data
(1)hook方法
我们就可以定位到e
类中的两个函数段,这样我们只需要对这两处函数进行hook,将参数打印出来就是我们传输的字符串了
1 |
function hookentry() { |
我们进行注册:
先看抓包情况:
再看脚本hook值:
这样我们就成功的将加密前的数据和加密后的数据打印出来了
我们通过动态调试验证一样
(2)算法还原方法
上面我们利用hook的方法成功的获得解密后的数据,一般在做逆向开发过程时,还可以通过编写解密函数来实现解密
首先我们要分析加密逻辑
我们可以发现这里就是先通过c函数进行加密,然后使用base64进行加密
编写解密函数:
1 |
const SECRET = 'amazing'; |
这样也可以成功的解密
2.敏感信息披露漏洞
我们在前面的文章中也讲述了此类漏洞问题,主要是因为应用中采用了硬编码导致的
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adb shell ps -ef | grep damn |
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adb logcat | grep 8992 |
这里我们可以发现,可以获取部分的敏感信息
六、实验总结
本文总结并一一分析了当下Android APP中常见的防护策略,并通过案例实操实现了反调试策略的过反调,学习并掌握本节可以更加进一步助力Android APP漏洞挖掘中的漏洞学习,最后我们将反调试技巧和漏洞挖掘实例进行结合,并实操了案例,本文后续会将实验案例逐一上传到知识星球中。
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七、参考文献
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https://bbs.pediy.com/thread-225717.htm |
- source:security-kitchen.com
- 左青龙
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-
- 右白虎
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