一次app抓包引发的Android分析记录 – 绿盟科技

0×00 起因


最近想了解下移动端app是如何与服务端进行交互的,就顺手下了一个某app抓下http包。谁知抓下来的http居然都长这个模样:

POST /ca?qrt=***LoginHTTP/1.1
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:821
Host:client.XXX.com
Connection:Keep-Alive
c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b=AD178E267CA8666F636D6C54ADC1B3AEAD736574696950776D71A9BEACADA7A8727762A8C0AA67656172736A6D676F706E6369837F726C71A5AAA4756C656963ADC1A6797870615E676E7063666C756CAC7E&ext=&v=alex

这是我在尝试登陆时抓包获取的唯一http包,显而易见POST数据中的c参数是包含登录信息的,但是为什么长这个模样?为了得到答案,我开启了我一周的Android动态调试和静态分析学习之旅。

这篇文章将通过这段字符串原文的过程,向各位介绍几种非常好用的Android调试工具以及它们的一些简单用法。

0×01 分析过程


1.基本静态分析过程

拿到一个apk最常规的做法应该是就是,反编译查看一下java源码了。

apktool反编译得到smali(其实主要是为了看AndroidManifest.xml):

/*我用的apktool是2.0.0-Beta9,命令和常见的1.x版本的命令有所不同*/ 
apktool d XXX.apk -o ./doc
/*我用的apktool是2.0.0-Beta9,命令和常见的1.x版本的命令有所不同*/
apktooldXXX.apk-o./doc

enter image description here

然后用的dex2jar工具将apk反编译为jar,并通过JD-GUI来查看java源码:

dex2jar.shXXX.apk

enter image description here

在apktool反编译的目录中我们可以翻看AndroidManifest.xml来了解apk文件的基本结构,我从中首先找到主Activity的所在:

<activityandroid:configChanges=”keyboardHidden|orientation”android:exported=”true”android:name=”com.XXX.NoteActivity”android:screenOrientation=”portrait”android:theme=”@android:style/Theme.Black.NoTitleBar.Fullscreen”><intent-filter><actionandroid:name=”android.intent.action.MAIN”/><categoryandroid:name=”android.intent.category.LAUNCHER”/><categoryandroid:name=”android.intent.category.MULTIWINDOW_LAUNCHER”/></intent-filter>

可以从上面的内容看出主Activity是com.XXX.NoteActivity这个类所定义的,然后通过JD-GUI打开dex2jar反编译后的jar包,查看NoteActivity。

enter image description here

先来看onCreate中的操作,发现使用produard对apk进行了混淆了。这种混淆虽然不会影响我们反编译出来的代码内容,但是由于对类名、函数名、变量名进行了随机命名,导致我们阅读代码的过程比较痛苦。

我的目的很明确,就是定位到处理提交数据的代码,没有必要去花大量的时间来阅读被混淆的代码,所以我决定使用动态跟踪程序运行的轨迹来定位我想要获得的代码。

2.动态定位过程

虽然要用动态的方法来定位,但是还是需要简单的阅读java源码来确定提交数据的大概处理方式。

我的运气还是不错,网络传输部分的代码并没有被混淆。大体看了一下这些代码,发现和一般的app一样,客户端和服务端的数据交互也是使用json的格式进行的,并且使用了阿里开源的fastjson类来处理json内容。

enter image description here

enter image description here

了解了以上的这些情况,我决定通过跟踪JSONObject这个类来定位处理提交数据的位置。

这里推荐一个分析app的神器——Andbug,虽然不能用来单步调试,但是动态跟踪app中各种线程调用栈、类调用栈、方法调用栈,断点获取当前内存中变量内容等功能还是非常实用的。

废话不多说了,来看操作吧,先获取要动态分析的app进程ID:

adb shell ps

enter image description here

进程ID 445,使用Andbug挂载该进程,并使用classes命令查找fastjson类的全路径:

andbug shell -p 435 classes JSONObject
andbug shell -p435 classes JSONObject

enter image description here

这里提示一个使用classes和method命令查找的小技巧。我们在Andbug的shell环境下使用classes时很容易由于class过多而导致没办法看到所有的class。这是我们可以在终端环境下使用classes命令配合more来一点点的查看,就像这样:
andbug classes -p 435|more

然后我们使用class-trace命令来对这个类进行跟踪:

class-trace com.alibaba.fastjson.JSONObject

enter image description here

在app中随便触发一个会提交请求的事件,调用过程在终端中完美的呈现了出来:

enter image description here

可以看到调用过程都用到了com.XXX.net.task.CommonTask中的方法,打开这个类的java源码第一眼就看到这段代码:

#!java
protectedHttpEntity buildHttpEntity()
{
if(this.hostUrl.indexOf(“?”)>0)
this.hostUrl=(this.hostUrl+“&qrt=”+this.networkTask.param.key.getDesc());
while(true)
{
Stringstr=String.valueOf(this.networkTask.param.ke);
StringBuilderlocalStringBuilder1=newStringBuilder();
localStringBuilder1.append(“c=”+chrome(str));
localStringBuilder1.append(“&”);
StringBuilderlocalStringBuilder2=newStringBuilder(“b=”);
BaseParamlocalBaseParam=this.networkTask.param.param;
SerializerFeature[]arrayOfSerializerFeature=newSerializerFeature[1];
arrayOfSerializerFeature[0]=SerializerFeature.WriteTabAsSpecial;
localStringBuilder1.append(NetworkParam.convertValue(JSON.toJSONString(localBaseParam,arrayOfSerializerFeature),str));
if((this.networkTask.param.param instanceofHotelBookParam))
{
HotelBookParamlocalHotelBookParam=(HotelBookParam)this.networkTask.param.param;
if(localHotelBookParam.vouchParam!=null)
dealVouchRequest(localStringBuilder1,localHotelBookParam.vouchParam);
}
localStringBuilder1.append(“&”);
localStringBuilder1.append(“ext=”+NetworkParam.convertValue(XXXApp.getContext().ext,str));
localStringBuilder1.append(“&v=alex”);
this.networkTask.param.url=localStringBuilder1.toString();
try
{
StringEntitylocalStringEntity=newStringEntity(this.networkTask.param.url);
returnlocalStringEntity;
this.hostUrl=(this.hostUrl+“?qrt=”+this.networkTask.param.key.getDesc());
}
catch(UnsupportedEncodingExceptionlocalUnsupportedEncodingException)
{
cl.m();
}
}
returnnull;
}

结合之前的抓包,这应该就是我要找的地方了。从中找到处理c参数的代码,看到调用了com.XXX.net.task.AbstractHttpTask.chrome对参数值进行了处理,跟进chrome方法:

#!java
protectedStringchrome(StringparamString)
{
JSONObjectlocalJSONObject=gcc(paramString);
Stringstr=“60001058″.substring(0,4)+“lex”;
returnNetworkParam.convertValue(localJSONObject.toString(),str);
}

继续赶进到convertValue方法:

#!java
publicstaticStringconvertValue(StringparamString1,StringparamString2)
{
if(TextUtils.isEmpty(paramString1))
return "";
if(paramString2==null)
paramString2=“”;
try
{
Stringstr=URLEncoder.encode(Goblin.e(paramString1,paramString2),“utf-8″);
returnstr;
}
catch(ThrowablelocalThrowable)
{
localThrowable.printStackTrace();
}
return "";
}

感觉的胜利的曙光越来越近了,这个Goblin.e应该就是最后的加密方法了吧,谁知打开这个文件(内心一万只草泥马在狂奔):

#!java
packageXXX.lego.utils;
importcom.XXX.XXXApp;
publicclassGoblin
{
static
{
try
{
System.loadLibrary(“goblin_2_5″);
return;
}
catch(UnsatisfiedLinkErrorlocalUnsatisfiedLinkError1)
{
try
{
System.load(“/data/data/”+XXXApp.getContext().getPackageName()+“/lib/lib”+“goblin_2_5″+“.so”);
return;
}
catch(UnsatisfiedLinkErrorlocalUnsatisfiedLinkError2)
{
}
}
}
publicstaticnativeStringSHR();
publicstaticnativeStringd(StringparamString1,StringparamString2);
publicstaticnativeStringdPoll(StringparamString);
publicstaticnativeStringda(StringparamString);
publicstaticnativeStringdn(byte[]paramArrayOfByte,StringparamString);
publicstaticnativebyte[]dn1(byte[]paramArrayOfByte,StringparamString);
publicstaticnativeStringduch(StringparamString);
publicstaticnativeStringe(StringparamString1,StringparamString2);
publicstaticnativeStringePoll(StringparamString);
publicstaticnativeStringea(StringparamString);
publicstaticnativebyte[]eg(byte[]paramArrayOfByte);
publicstaticnativeStringes(StringparamString);
publicstaticnativeintgetCrc32(StringparamString);
publicstaticnativeStringgetPayKey();
publicstaticnativeStringve(StringparamString);
}

3.调用so文件函数

居然把加密方法写到了so文件中!难道要去看ARM汇编?

既然这个so文件中有加密函数,那是不是就应该有解密函数,那我应该还是可以偷懒的吧。

我们在上面看到的e函数肯定是用来加密的,那那个d函数是不是用来解密的(encode和decode)?

自己本地创建一个app,并且创建一个XXX.lego.utils包,添加一个Goblin.java文件,把我们刚刚看到的Goblin源码粘贴进去。然后在app的一个Activity中导入Goblin,并在OnCreate中调用d函数来尝试解密。部分代码如下:

#!java
Stringc=“B946D7CF7B9E5B589F8DE6BC9E5DACF08DA6B35DA7A899DCA5AD5A58ADDAD5E66363589EF2D385B1ACACABDAD5E65F63589EF2D3F5B43EA7ACE36DFCA5383EABE7D4F1403E379FF0DEFCAD9FABA7E6E1F243A7AAAC74E380A4A09E6593D3FEA4ABA8ACF0DDF0AEAAB3A7EAE9FBA4A09E5F97D3FEA49EA09E9B97A9A4B69EADE7E1F6B0AC9EA0DA94A95E57609EF2D3B55E659EA0DA94B55F9EB69EDAD5E668689EB6DA98AA6E576E62939DE6A69E616D868CB673636162DAEBE6AEA2ACA2E486F3AD9EA09EA898A0A4B69EABE8E1F3B29EA09EA998A0A4B69EADE3E385AE3DA7ABDB6FF4B93A9F3DEFE3FBA537ACAD77D486AD37ADABE77383B4B4ACB4DAD5E66E9EB69EA886AF634061599F97E6A69E676394D3FEA4ACACACE8E1F4B2ACACACE8E1F4B2AC9EA0DA9CAAA4B69E9EDCD3B269589EB6DADFF4B2ACABACE3E9E675″;
Stringp2=“6000lex”;
Stringtest=Goblin.d(c,p2);
System.out.println(test);

enter image description here

天不遂人愿啊!解密出错,看来真的要去看ARM汇编了。。。。。。

4.动态调试so文件

由于app自带的加密数据,我们不知道原来的样子,所以要自己构造一个字符串加密,来调试。修改上面的app代码如下:

#!java
Stringjson=“json{/”test/”:/”test1/”,/”test4/”:/”test1/”,/”test5/”:/”test1/”,/”test6/”:/”test1/”,/”test3/”:/”test1/”,/”test2/”:/”test1/”,/”test1/”:/”test1/”}”;
Stringp2=“6000lex”;
Stringtest=Goblin.e(c,p2);
System.out.println(test);

生成代码如下:

C0990850B69C969E92C19C9DC5CDD9F0FAB99AD3960CE3F6D2CFB0AA9AE904F6C0A099A68DFFD0C1EE978CA985CAD2FCF6CD92A7C4FCE106CCC99CC39C11F7F3D0A9BDAD8AE3E0D9C3BC898EB8DCD3F2BB8B8BB3C010D9DAFAB99AD3960FE30CD2CFB0AA9AEC04E0C0A099A68DFFD0D7EE978CA985CED2B5

好了准备活动完成了,下面我们开始动态跟踪之旅吧。在《Android软件安全与逆向分析》中提供的动态分析工具是IDA pro 6.1以上版本,这个我在调试过程中发现加载很慢。虽然加载完成后,能够跟着IDA生成的流程图来调试很爽,但是加载成功率实在是太低了。所以,我放弃了用IDA进行动态调试,而是选择了 这个号称移动端Onllydbg的gikdbg来进行调试,同时配合IDA的流程图。

gikdbg使用参考《gikdbg.art系列教程2.1-调试so动态库》这篇blog很容易上手,这里也就不多说了。

调试跟踪过程很枯燥,也没什么可以说的,我们直接看结过吧。

通过反复的动态跟踪,确定下面这个循环是加密的关键:

enter image description here

可以看出加密方法比较简单,对于源数据的每一个字符与0×45进行异或,然后jia0x24,最后再加上硬编码在so文件的一串key中的一个字符。根据汇编逆向出来的python代码如下:

result=""
i=0
while(i<len(json)):
char=json[i]^69
j=i
ifj>len(key):
j=j%len(key)
encode=int(ord(char))+36+key[i]
result+=encode
i+=1

在加密完数据后,会在数据头部添加一个8个字符(32位)的校验数据,校验算法使用的是adler32。由此可以推出解密算法,代码如下:

defdecode():

ejson=‘B69C969E92C19C9DC5CDD9F0FAB99AD3960CE3F6D2CFB0AA9AE904F6C0A099A68DFFD0C1EE978CA985CAD2FCF6CD92A7C4FCE106CCC99CC39C11F7F3D0A9BDAD8AE3E0D9C3BC898EB8DCD3F2BB8B8BB3C010D9DAFAB99AD3960FE30CD2CFB0AA9AEC04E0C0A099A68DFFD0D7EE978CA985CED2B5′
key=‘cBHO06GYkxNModVyAtXiGzlPETyS5KUL8gE4′
i=0
result=”
while(i<len(ejson)):
j=i/2
char=ejson[i:i+2]
ifj<len(key):
k=key[j]
else:
k=key[j%len(key)]
i=i+2
c=int(char,16)-int(ord(k))
ifc<0:
c+=128
c=c-36
ifc<0:
c+=128
c=c^69
dchar=chr(c)
result+=dchar
printresult
decode()

其中ejson中的内容为,我们使用e函数加密后获得的内容剔除前八位,解密效果如下:

0×02 最终结果&分析总结


不过悲剧的是用这个解密方法没办法解密前面我抓包获取的数据。。。。。。

郁闷之心无以言表啊!!!

不过这个过程还是很有意义的,了解了Android各种姿势的动态调试方法。这里再次回顾一些这个过程。

首先通过反编译获取smali和java代码进行静态分析,发现代码被混淆后,明确自己的最终目标——找到处理提交请求的方法,然后进行动态跟踪。动态跟踪和静态分析结合定位出处理提交请求的几个类,翻看这些类的代码,来找到最终我们想找的方法。

在发现处理方法使用了so文件中的函数,通过自己构造app来分别调用so中的各个函数,试图从中找到直接的解密函数。

在so中没有找到解密函数的情况下,通过动态调试与静态查看汇编,分析出加密算法,并写出解密工具。

0×03 参考文章


【1】《Assembly Programming Principles》
【2】《Android动态逆向分析工具(一)——Andbug之基本操作》
【3】《Android动态逆向分析工具(四)—— Andbug补充调试功能》
【4】《gikdbg.art系列教程2.1-调试so动态库》

原文链接:http://drops.wooyun.org/tips/2871

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