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[19329] 2018-06-05_通过Android逆向之签名算法分析看apk安全防护

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2018-06-05_通过Android逆向之签名算法分析看apk安全防护 通 过 A n d r o i d 逆 向 之 签 名 算 法 分 析 看 a p k 安 全 防 护 i 春 秋   2 0 1 8 - 0 6 - 0 5 作 者 ： 薄 荷 糖 微 微 凉 i 春 秋 社 区 A n d r o i d 安 全 问 题 日 益 验 证 ， 作 为 一 名 移 动 安 全 渗 透 人 员 ， 有 时 需 要 对 移 动 a p k 进 行 全 面 的 渗 透 测 试 ， 而 不 能 仅 仅 局 限 于 a p k 本 身 ， 此 时 往 往 就 需 要 结 合 静 态 分 析 和 动 态 分 析 进 行 。 静 态 分 析 在 不 运 行 代 码 的 方 式 下 ， 通 过 观 察 进 行 分 析 发 现 ； 动 态 分 析 在 运 行 代 码 的 情 况 下 ， 通 过 跟 踪 分 析 相 关 的 内 存 ， 如 寄 存 器 内 容 ， 函 数 执 行 结 果 ， 内 存 使 用 情 况 等 等 ， 分 析 函 数 功 能 ， 明 确 代 码 逻 辑 ， 挖 掘 可 能 存 在 的 漏 洞 。 在 某 些 情 况 下 ， 需 要 动 态 分 析 才 能 够 进 行 后 续 的 渗 透 测 试 。 在 进 行 a p k 分 析 时 ， 有 时 需 要 分 析 数 据 包 ， 可 是 有 些 数 据 包 已 经 被 加 了 防 护 ， 例 如 增 加 了 完 整 性 校 验 参 数 ， 这 个 参 数 能 够 阻 止 数 据 被 篡 改 。 针 对 这 种 情 况 ， 如 果 想 直 接 进 行 分 析 就 变 得 困 难 了 ， 若 想 继 续 渗 透 测 试 可 能 就 需 要 结 合 动 态 分 析 。 因 此 接 下 来 ， 我 将 以 一 个 完 整 的 分 析 思 路 进 行 介 绍 。 背 景 背 景 在 对 某 个 a p k 渗 透 测 试 的 时 候 ， 发 现 该 a p k 在 发 送 数 据 包 时 ， 都 传 的 有 一 个 数 据 完 整 性 参 数 。 这 样 造 成 的 结 果 是 ， 如 果 渗 透 测 试 人 员 想 对 参 数 进 行 分 析 时 无 法 对 其 进 行 修 改 。 那 么 为 了 能 成 功 的 进 行 后 续 的 渗 透 测 试 ， 就 需 要 尝 试 逆 向 出 数 据 包 的 签 名 算 法 。 逆 向 目 的 逆 向 目 的 通 过 静 态 分 析 和 动 态 分 析 获 取 数 据 包 的 签 名 算 法 ， 从 而 实 现 对 a p k 后 继 的 渗 透 测 试 。 解 决 思 路 解 决 思 路 首 先 ， 作 为 渗 透 测 试 人 员 肯 定 会 思 考 程 序 是 如 何 进 行 签 名 的 ？ 理 论 上 数 字 签 名 就 是 给 出 加 密 后 的 信 息 以 及 信 息 摘 要 。 服 务 端 对 接 收 到 的 数 据 进 行 摘 要 ， 然 后 对 摘 要 的 信 息 进 行 匹 配 ， 从 而 判 断 接 收 到 数 据 包 是 否 是 完 整 且 正 确 的 信 息 。 但 是 在 实 际 实 战 中 ， 可 能 会 有 些 差 别 ， 这 些 差 别 需 要 通 过 观 察 数 据 包 的 格 式 进 行 一 个 简 单 的 判 断 。 因 此 ， 接 下 来 就 需 要 抓 包 看 一 下 发 送 的 数 据 包 的 样 式 。 抓 包 使 用 的 工 具 有 很 多 ， 可 以 使 用 B u r p s u i t e ， 也 可 以 使 用 F i l l d e r 。 这 里 我 使 用 F i l l d e r 抓 包 工 具 进 行 分 析 。 0 1 抓 包 抓 包 抓 包 目 的 是 对 数 据 包 进 行 分 析 ， 判 断 数 据 包 的 内 容 。 图 1 和 图 2 是 抓 包 获 取 的 信 息 ， 从 图 中 可 以 看 到 s i g n 字 段 ， 同 时 还 有 其 他 字 段 ， u s e r n a m e ， m e t h o d ， t ， s m s c o d e 等 。
图 2   f i l l d e r 抓 到 数 据 包 样 式 看 到 上 图 形 式 ， 大 致 可 以 猜 测 如 下 ： s i g n 字 段 的 构 造 可 能 与 v ， u s e r N a m e ， m e t h o d ， t ， p a s s w o r d 中 的 一 个 或 者 多 个 参 数 有 关 。 当 然 这 里 只 是 猜 测 ， 接 下 来 还 需 要 继 续 进 行 分 析 。 0 2 分 析 分 析 a p k 获 取 获 取 s i g n 构 造 方 法 构 造 方 法 反 汇 编 a p k 进 行 分 析 ， 目 的 是 通 过 查 看 s m a i l 代 码 判 断 是 否 能 找 到 s i g n 构 造 的 地 方 。 使 用 工 具 有 A n d r o i d K i l l e r 或 者 A P K i d e 。 图 3   反 汇 编 a p k 获 取 到 程 序 s m a i l 代 码 信 息 将 a p k 加 载 进 A n d r o i d K i l l e r ， 可 以 看 到 a p k 的 s m a i l 代 码 信 息 ， 如 图 3 所 示 。 接 下 来 就 可 以 进 行 分 析 了 。 起 初 想 着 静 态 分 析 ， 通 过 搜 索 关 键 字 s i g n 进 行 查 找 ， 要 是 能 够 找 到 那 就 容 易 的 多 了 ， 可 是 后 来 发 现 能 出 来 非 常 多 的 相 关 信 息 ， 根 本 无 法 参 考 使 用 ， 如 图 4 所 示 。 图 4   搜 索 s i g n 关 键 字 结 果 因 此 ， 不 得 不 更 换 一 下 思 路 。 经 过 分 析 ， 觉 得 在 登 录 的 地 方 要 发 送 数 据 包 ， 而 数 据 包 中 有 s i g n 签 名 参 数 ， 那 么 就 一 定 有 构 建 s i g n 的 地 方 。 因 此 我 尝 试 开 始 查 找 ， 终 于 在   L o g i n A c t i v i t y 中 找 到 快 速 登 录 的 函 数 ， 如 图 5 所 示
图 5   登 录 函 数 s m a i l 实 现 代 码 看 到 这 里 没 有 发 现 s i g n 构 造 的 地 方 ， 因 此 继 续 进 行 深 入 分 析 。 分 析 l o g i n Q u i c k R e q u e s t 类 ： 这 里 面 包 含 了 四 个 请 求 时 要 显 示 的 参 数 信 息 。 如 图 6 所 示 。 图 6   l o g i n Q u i c k R e q u e s t 类 对 应 的 s m a i l 代 码 依 然 没 有 发 现 想 要 的 s i g n 参 数 ， 继 续 深 入 跟 进 B a s i c R e q u e s t 类 。 非 常 幸 运 在 B a s i c R e q u e s t . c l a s s 里 面 终 于 成 功 的 找 到 了 s i g n 参 数 。 在 里 面 可 以 看 到 如 下 信 息 ： 图 7   s i g n 构 造 对 应 的 j a v a 代 码 在 这 里 我 们 成 功 的 看 到 了 期 望 已 久 的 s i g n 字 段 ， 接 下 来 就 可 以 分 析 该 段 代 码 。 l o c a l H a s h M a p . p u t ( " s i g n " , a . a ( l o c a l H a s h M a p ,   ( S t r i n g ) l o c a l H a s h M a p . g e t ( " m e t h o d " ) ) ) ; 看 到 l o c a l h a s h m a p 就 大 致 知 道 这 里 使 用 了 m a p 容 器 ， 该 函 数 的 第 二 个 参 数 对 应 的 就 是 s i g n 的 值 。 继 续 跟 踪 ， 最 终 追 溯 到 s o 库 - l i b N o o d l e M D 5 . s o ， 在 这 里 面 进 行 M D 5 的 加 密 。 如 图 8 、 9 所 示 。
图 8 s i g n 构 造 的 地 方                   图 9   s i g n 调 用 n a t i v e 代 码 执 行 的 地 方 走 到 这 一 步 就 很 明 显 了 ， 顺 理 成 章 的 需 要 分 析 s o 代 码 。 图 1 0 是 a p k 所 用 到 的 s o 库 。 图 1 0 a p k 使 用 到 的 一 些 s o 库   分 析 s o 库 ， 需 要 用 到 I D A 工 具 。 I D A 是 一 个 强 大 的 逆 向 分 析 工 具 ， 该 工 具 支 持 动 态 分 析 。 使 用 I D A 加 载 对 应 的 加 密 库 ， 然 后 设 置 好 断 点 ， 动 态 跟 踪 分 析 ， 找 到 加 密 函 数 。 S o 文 件 中 的 加 密 函 数 如 图 1 1 所 示 ： 正 常 情 况 下 看 到 应 该 是 s m a i l 代 码 ， 为 了 方 便 ， 这 里 使 用 了 I D A 的 一 个 转 换 功 能 。 I D A 按 F 5 可 以 实 现 将 s m a i l 代 码 转 换 为 类 c 程 序 。 此 时 还 需 要 导 入 J N I 函 数 ， 方 可 得 到 如 下 所 示 结 果 。
图 1 1   s o 库 中 对 应 的 加 密 函 数   对 这 段 代 码 进 行 简 单 分 析 , 可 以 看 到 一 些 关 键 函 数 , s t r j o i n ( p t r , ”   6 C 5 7 A B 9 1 A 1 3 0 8 E 2 6 B 7 9 7 F 4 C D 3 8 2 A C 7 9 D ” ) , 该 函 数 字 面 意 思 是 拼 接 字 符 串 。 紧 接 着 跟 着 是 M D 5 I n i t ， M D 5 U p d a t e ， M D 5 F i n a l 等 函 数 。 这 些 函 数 是 构 成 M D 5 加 密 的 完 整 过 程 。 分 析 到 这 里 基 本 已 经 可 以 知 道 数 据 包 签 名 的 算 法 了 ， 最 后 一 步 就 是 进 行 验 证 了 。 最 后 按 照 单 步 跟 踪 ， 观 察 寄 存 器 信 息 ， 就 可 以 成 功 的 找 到 规 律 得 到 s i g n 的 构 造 方 法 。 利 用 该 方 法 可 以 写 一 个 自 动 化 工 具 ， 快 速 生 成 任 意 自 己 想 要 的 数 据 的 签 名 。 签 名 算 法 签 名 算 法 签 名 算 法 的 原 理 是 ： 首 先 获 取 U R I 的 参 数 信 息 （ （ m e t h o d ， ， u s e r N a m e ， ， t ， ， p a s s w o r d ， ， v 等 ） 等 ） ， 然 后 拼 接 一 个 字 符 串 ： 6 C 5 7 A B 9 1 A 1 3 0 8 E 2 6 B 7 9 7 F 4 C D 3 8 2 A C 7 9 D ( 该 字 符 串 是 固 定 的 ) 。 得 到 一 个 长 字 符 串 ， 最 后 对 这 个 长 的 字 符 串 进 行 M D 5 值 加 密 ， 即 可 成 功 的 获 取 签 名 信 息 s i g n 。 总 结 总 结 A P K 的 关 键 代 码 仅 仅 写 在 S O 文 件 中 并 不 能 有 效 的 防 护 ， 还 需 要 使 用 其 他 的 防 护 机 制 ， 比 如 代 码 反 调 试 机 制 ， 混 淆 机 制 等 等 。 只 有 将 多 种 防 护 方 案 运 用 起 来 才 能 真 正 有 效 的 防 止 逆 向 攻 击 。 戳 阅 读 原 文 ， 跟 作 者 进 行 深 度 交 流 吧 戳 阅 读 原 文 ， 跟 作 者 进 行 深 度 交 流 吧 ~
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