android 安全知识总结

静态： dex so
资源逆向工具 AXMKPrinter2(Android binary XML):
java -jar AXMLPrinter2.jar xxx.xml output.xml

查看源码工具dex2jar(dex->jar)、jd-GUI(jar->java):

APK逆向工具APKTool(resources.arsc/xml资源文件/.dex文件)：
   apktool d input.apk -o output

Android逆向助手(APKTOOL/jd-gui/dex2jar/jarsigner)：

反汇编工具IDA PRO：

APK文件：
   zip压缩包
   解释性语言smali语言

反编译前结构：
   assets                 声音、字体、网页······资源【无编译可以直接查看】
   com                           第三方库，不解释
   lib                           应用中使用到的库
       armeabi                .so文件，C/C++代码库文件【重要】
   META-INF                   APK的签名文件【***.RSA、***.SF、***.MF3文件】
   org                           第三方库，如org.apache.http库
   res                           应用中使用到的资源目录，已编译无法直接阅读
   anim                       动画资源animation
   color                       颜色资源
       drawable               可绘制的图片资源
       drawable-hdpi           图片资源高清
       drawable-land           图片资源横向
       drawable-land-hdpi       图片资源横向高清
       drawable-mdpi           图片资源中等清晰度
       drawable-port           图片资源纵向
       drawable-port-hdpi       图片资源纵向高清
       layout                   页面布局文件
       layout-land               页面布局文件横向
       layout-port               页面布局文件纵向
       xml                       应用属性配置文件
   AndroidManifest.xml           应用的属性定义文件，已压缩无法直接阅读【重要】
   classes.dex                   Java源码编译后的代码文件【重要】
   resources.arsc               编译后的资源文件，如strings.xml文件【重要】

反编译后结构：
   assets                 声音、字体、网页······资源
   lib                           应用中使用到的库
       armeabi                .so文件，C/C++代码库文件【重要】【JNI部分】【无法阅读】
   META-INF                   APK的签名文件【***.RSA、***.SF、***.MF3文件】
   org                           第三方库，如org.apache.http库
   res                           应用中使用到的资源目录，目录下的东西可以直接阅读
       anim                   动画资源animation【可以直接阅读】
       color                   颜色资源【可以直接阅读】
       drawable               可绘制的图片资源【可以直接阅读】
       drawable-hdpi           图片资源高清【可以直接阅读】
       drawable-land           图片资源横向【可以直接阅读】
       drawable-land-hdpi       图片资源横向高清【可以直接阅读】
       drawable-mdpi           图片资源中等清晰度【可以直接阅读】
       drawable-port           图片资源纵向【可以直接阅读】
       drawable-port-hdpi       图片资源纵向高清【可以直接阅读】
       layout                   页面布局文件【可以直接阅读】【重要】
       layout-land               页面布局文件横向【可以直接阅读】【重要】
       layout-port               页面布局文件纵向【可以直接阅读】【重要】
       values
           strings.xml           应用中使用到的字符串常量【可以直接阅读】【重要】
           dimens.xml           间隔（dip、sp）常量【可以直接阅读】
       xml                       应用属性配置文件【可以直接阅读】
   AndroidManifest.xml           应用的属性定义文件，【可以直接阅读】【重要】
   smali   Java               代码反编译后生成的代码文件，【smali语法】【重要】
   apktool.ymlapktool           反编译的配置文件，用于重新打包


学习Smali语言的语法与结构
逆向分析.so文件，.so文件是二进制文件

分析DEX文件：Dalvik Executable
smali：DEX执行文件格式的汇编器
baksmali：DEX执行文件格式的反汇编器

DEX文件生成过程：
JVM虚拟机 Dalvik虚拟机
.Java文件-->Javac编译-->.class文件-->dx编译-->.dex文件

DEX文件结构： Header、Table、Data
   Header：存储的是所有区域片段的大小、偏移量
   Table：存储的是各种结构化数据、引用数据以及数据的偏移量
   Data：存储的是具体的数据以及代码逻辑


虚拟机指令smali：
   smali：寄存器指令
   Java：解释性语言


Smali语法基础：
   Java语法                   Smali语法                   说明
   private   boolean isFlag       .field private isFlag:z       定义变量

   Package                       .class                       指定当前的类名
                               .super                       所继承的父类
                               .local                       定义使用局部变量
                               .method                       方法
                               .parameter                   方法参数
                               .prologue                   方法开始
                               .line 12                   此方法位于.java中的第12行，可去除，不影响运行结果

   super                       invoke-super               调用父函数
                               const/high16 v0,0x7fo3       把ox7fo3赋值给v0
                               invoke-direct               调用函数

   return                       Return-void                   函数返回void
                               .end method                   函数结束

new                           new-instance               创建实例
                               iput-object                   对象赋值
                               iget-object                   调用对象
                               invoke-static               调用静态函数

   if(vA == vB)               if-eq vA,vB                   如果vA等于vB



先写java代码，再反编译获取smali指令

分析SO文件：



广告植入与去除：
   挂广告：导入SDK、权限配置、广告组件配置、初始化、加载插屏广告

收费限制：逻辑反转

汉化：strings.xml

动态：DDMS、emulator、Andbug、IDA PRO
   代码安全分析： APK文件
   组件安全分析：四大组件
   存储安全分析：数据、私有文件
   通信安全分析：证书密码技术

TraceView：方法跟踪
   加入调试函数: Debug.startMethodTracing()/Debug.stopMethodTracing()
   dmtracedump
   graphviz

IDA PRO: so dex

Hook技术：劫持函数调用
   java层级的hook：java反射
   native层级的hook：ELF文件

   ptrace函数附加进程：动态地attach（跟踪一个目标进程）、detach（结束跟踪一个目标进程）、peektext（获取内存字节）、poketext（向内存写入地址）等
   加载so库：dlopen，以指定模式打开指定的动态链接库文件


目标进程的虚拟地址空间解析与ELF文件解析：
   通过读取/proc/<PID>/maps文件找到链接库的基地址
   读取动态库，解析ELF文件，找到符号（需要对ELF文件格式的深入理解）
   计算目标函数ude绝对地址
   目标进程函数绝对地址=函数地址+动态库基地址

   用ptrace函数attach上目标进程
   发现装载共享库so函数
   装载指定的.so
   让目标进程的执行流程转到注入的代码执行
   使用ptrace函数的detach释放目标进程


ptrace函数：
int ptrace(int requets, int pid, int addr, int data)
   request: 请求ptrace执行的操作
   pid：目标进程的ID
   addr：目标进程的地址值
   data：作用的数据


Android中so库文件： Got表Hook、Sym表Hook、inline Hook

java反射问题：无法反射调用关键字为native的方法函数（JNI实现的函数）、基本类型的静态常量无法反射修改

zygote进程：Hook框架Xposed、Cydiasubstrate（app_process)

Hook工具：
   Xposed框架：/system/bin/app_process java层级
   Per App Setting(为每个应用设置单独的dpi或修改权限）
   Cydia
   XPrivacy（防止隐私泄露）
   BootManager（开启自启动程序管理应用）
       安装本地服务XposedInstaller
       下载使用API库

   Cydiasubstrate框架：java/native层级
       安装Cydiasubstrate框架本地服务
       下载使用Cydiasubstrate库

   ADBI/DDI框架：java/native层级
       命令行工具



虚拟文件系统：/proc目录
   Android内核空间和用户空间之间进行通信，查看当前进程的一些状态信息
   maps文件查看进程的虚拟地址空间如何使用
   cat /proc/<PID>/maps
       /data/*.dex //java层级
       /data/*.so //native层级


dev/__properties__

https://www.qubes-os.org/screenshots/

应用加固：
   最小化组件暴露：
       android:exported="false" //不跨应用，私有
       protectionLevel=["normal" | "dangerous" | "signature" | "signatureOrSystem" //签名权限
       android:permission= //访问权限

   Activity安全：
       私有Activity：android:exported="false"
       公共Activity：android:exported="true"
       伙伴Activity：android:exported="false" GetSignature getPackageInfo //应用签名
       内部Activity：android:exported="true" protectionLevel="signature" GetSignature getPackageInfo //应用签名

   Broadcast Receiver安全：LocalBroadcastManager
       私有Broadcast Receiver：android:exported="false"
       公共Broadcast Receiver：android:exported="true"
       内部Broadcast Receiver：android:exported="true" protectionLevel="signature"

   Service安全：
       私有Service：android:exported="false"
       公共Service：android:exported="true"
       合作Service：android:exported="true" GetSignature getPackageInfo //应用签名
       内部Service：android:exported="true" protectionLevel="signature"

   Provider安全：
       私有Content Provider：android:exported="false"
       公共Content Provider：android:exported="true"
       合作Content Provider：android:exported="true" GetSignature getPackageInfo //应用签名
       内部Content Provider：android:exported="true" protectionLevel="signature" GetSignature getPackageInfo //应用签名
       部分Content Provider：android:exported="false"


   防止逆向：
       代码混淆：花指令
           ProGuard：压缩、优化和混淆代码
       DEX保护：
           DEX优化与混淆：
               dalvik-obfuscato
           加壳与解壳：
               APKProtect、android-unpacker
       SO文件保护：
           upx
       防止jd-GUI查看代码：
           这个工具的bug
       防止二次打包：
           java层签名验证：
               PackageInfo;->Signatures
           底层签名验证：
               /content/pm/Signature


   防止动态分析：
       调试程序：android_server、gdbserver
       模拟器：Build.MODE="sdk"/"google_sdk"



   系统安全：
       启动验证：device-mapper-verity(dm-verity)
           build/make/target/product/verity.mk PRODUCT_SUPPORTS_VERITY := true



SELinux:
   对象管理器(Object Manager, OM)
   访问权限缓存(Access Vector Cache, AVC)
   安全服务
   安全策略

   主体(Subject): 进程
   目标(Object): 资源

   MAC: 对访问的控制强制化
   TE：对于进程只赋予最小的权限
   domain：迁移、防止权限升级
   RBAC：对于用户只赋予最小的权限

   安全上下文：user、role、type、sensitivity
       身份认证：user
       角色：role
       安全类型：type
       安全等级：sensitivity


   App进程：service_contexts
   App数据文件: seapp_contexts
   系统文件: file_contexts
   系统属性: property_contexts

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