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[Android 脱壳] APK加固之静态脱壳机编写入门

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我是小三 发表于 2015-10-30 21:08
        本教程只适合菜鸟学习,大牛请过......{:1_930:}{:1_928:}
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0.jpg


0x00 APK加固简介与静态脱壳机的编写思路
1.大家都知道Android中的程序反编译比较简单,辛苦开发出一个APK轻易被人反编译了,所以现在就有很多APK加固的第三方平台,比如爱加密和梆梆加固等。
2.一般的加固保护通常能够提供如下保护:加密、防逆向、防篡改、反调试、反窃取等功能,编写静态脱壳机须要信息有加密后的原始DEX数据、解密算法、解密密钥、要想获得这些信息我们首先要解决的问题是过反调试、动态分析解密流程、获取密钥,获得原始DEX数据存放位置、分析解密算法。
0x01 壳简单分析

1.整体来看一下加固前APK包和加固后的APK包结构相关变化,如图1所示。

1

1
   图1
图1所示加固后的APK增加了librsprotect.so、librsprotect_x86.so、rsprotect.dat文件,发生变化的有AndroidManifest.xml、classes.dex文件。
2.反编译加固后APK,APK中的AndroidManifest.xml文件的入口被修改,如图2所示。

2

2
   图2
3.入口类中主要会调用librsprotect.so中的3个函数,如图3所示。
private native void initialize(ContextparamContext);
private native ApplicationmakeApplication(String paramString);

private native void applicationOnCreate();

3

3
   图3
0x02SO文件静态脱壳
1.既然主要是调用librsprotect.so中的函数,我们将librsprotect.so放到IDA Pro中分析,发现代码都是乱码 图4所示,说明被加密了。

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   图4
2.一般加壳的SO的壳代码都在INIT段或INIT_ARRAY段,我们先看下被加壳以后的SO信息,用readelf -a命令查看,图5所示

5

5
   图5
可以看到INIT值为0x2ea91,到 IDA中看看该地址的内容,就是壳的入口了,明显是UPX的加壳,图6所示,有人会问你为什么会知道是UPX的壳,“只是因为在人群中多看了你一眼,再也没能忘掉你容颜!(^_^)”。

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   图6
3.尝试用upx -d脱壳,因为这样脱方便、干净、省事、提示图7所示的错误信息。

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   图7
查看UPX源码后发现可能是没有找到UPX!的标志的原因,用16进制工具打开librsprotect.so发现标志被改成了RSP!,将其改成UPX!后再将尝试,出现 图8所示的信息。

8

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   图8
出现这种错误可能是做变形处理了或者是版本不对,通过分析librsprotect.so的壳代码好像没有变形处理,所以决定重新编一个3.92版本的来试试,编译好后脱壳成功,如图9所示。

9

9
   图9
将脱壳后的so放到IDA Pro中分析,代码正常,图10所示,SO脱壳完成。

10

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   图10
0x03反调试分析
1.如何使用IDA调试android的SO模块,网上教程也太多太多了,这里不多说,将脱壳后的librsprotect.so替换掉原始有壳的SO后(也可不用替换没影响,这里只是为了测试)签名安装进行动态分析。

2.通过动态调试该加壳程序,它用到的反调试方法是首先试探性读取/proc/pid/status获取进程状态去判断是否有调试器,如果发现被调试就kill掉本进程,如图11所示

11

11
   图11
3.通过读取/proc/net/tcp查看正在运行应用的本地端口号是否有android_server端口,如果有就创建一个反调试线程,如图12、13所示,每隔几秒检查一次,过反调试就很简单了直接把返回值改成假就成了。

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   12 android_server运行后端口

13

13
   图13
0x04 解密流程分析

1.      根据算法中的常量值猜测该算法为MD5,图14所示

14

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   图14
2.获取包名并计算MD5值 图15所示,将该值做为密钥。
com.droider.crackme0201
F2 E8 F0 62 85 17 9C 3C 99 F5 67 9F A6 27 FC 55

15

15
   图15
2.打开并读取/data/data/com.droider.crackme0201/files/.rsdata/rsprotect.dat数据,该文件是从APK包中的assets文件夹中拷贝过来的,判断前4字节是"RSFL"是否与so中的相同,不同则退出,rsprotect.dat前0x1000字节存放原始DEX大小与循环解密的次数,每次解密0x1000字节,根据密钥初始化流程发现解密算法为RC4,图16示。

16

16
   图16
0x05 脱壳机编写
1.通过分析,已经知道了壳的数据、密钥、算法、解密过程, 现在来写脱壳机。
必要步骤如下:
1。解包获得rsprotect.da数据。
2.XML解析获得包名。
3.MD5计算获得密钥。
4.RC4解密rsprotect.dat中的数据。

代码流程:
[C++] 纯文本查看 复制代码
#include"stdafx.h"
#include<afxwin.h>
#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#include<process.h>
#include<assert.h>
#include<string>
#include<iostream>
#include"CMarkup.h"
#include"md5.h"
#include"rc4.h"
#include<string>
usingnamespacestd;
BOOLGetPackName(char* pathXml, charoutPackName[256])
{
	CMarkupxml;
	boolflag;
	CStringpackName;
	CStringAppandroidname;
	MCD_STRmyapkName;
	MCD_STRattribName;
	char* strXML = "\\AndroidManifest.xml";
	strcat(pathXml,strXML);
	flag = xml.Load((MCD_STR)pathXml);
	if ( FALSE == flag)
	{
		printf("获得包名失败...\n");
		returnFALSE;
	}
	flag = xml.FindElem((MCD_STR)"manifest");
	//获取包名.........
	for(intattribIndex=0;;attribIndex++)
	{
		attribName=xml.GetAttribName(attribIndex);
		if (attribName.GetLength()!=0)  //方法若返回empty string,即表示属性结束,结束循环
		{
			MCD_STRattribVal = xml.GetAttrib(attribName);//否则读取属性值,以子元素加入dxml
			//------判断是否为包名...
			packName = attribName.GetString();
			if ( 0 == strcmp(packName.GetString(), "package"))
			{
				myapkName = attribVal;
				strcpy(outPackName, attribVal.GetString());
				returnTRUE;
			}
		}
		else
			break;
	} 
	returnFALSE;
}
voidStrToHex(BYTE *pbDest, BYTE *pbSrc, intnLen)
{
	charh1,h2;
	BYTEs1,s2;
	inti;
	for (i=0; i<nLen; i++)
	{
		h1 = pbSrc[2*i];
		h2 = pbSrc[2*i+1];
		s1 = toupper(h1) - 0x30;
		if (s1> 9) 
			s1 -= 7;
		s2 = toupper(h2) - 0x30;
		if (s2> 9) 
			s2 -= 7;
		pbDest[i] = s1*16 + s2;
	}
}
int_tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
charstrAPK[512] = {0};
	charapkd[256] = "";
	charFileDirectory[512] = {0};
	chardexDirectory[512] = {0};
	charPackName[256] = {0};
	BOOLret = FALSE;
	structrc4_staterc4_test;
	FILE *fp;
	DWORDfileSize = 0;
	BYTE *ptr = NULL;
	DWORDDecOffset = 0X1000;//文件偏移
	DWORDDecSize = 0X0;//大小
	DWORDindex = 0;//循环解密的次数
	stringkey;
	printf("请输入要脱壳的apk包路径:\n");
	scanf("%s",strAPK);
	if (NULL == strAPK)
	{
		printf("路径不能为空!\n");
		return -1;
	}
	strcpy(apkd, "java -jar apktool.jar d ");
	strcat(apkd, strAPK);
	//--------bat解包
	CFileapktool("apktool.bat", CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
	apktool.Write(apkd, strlen(apkd));
	apktool.Write("\r\n", strlen("\r\n"));
	apktool.Close();
	char* cmd1 = "apktool.bat";
	STARTUPINFOsi1;
	GetStartupInfo(&si1);
	si1.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW;
	si1.wShowWindow = SW_HIDE;
	PROCESS_INFORMATIONpi1;
	CreateProcess(NULL, 
		(LPSTR)cmd1, 
		NULL, 
		NULL, 
		FALSE, 
		CREATE_NEW_CONSOLE,
		NULL, 
		NULL, 
		&si1, 
		&pi1);
	printf("正在解包apk...\n");
	WaitForSingleObject(pi1.hProcess,INFINITE);
	DeleteFile("apktool.bat");
	printf("解包完成...\n");
	//-----判断是否解包成功..........
	strncpy(FileDirectory, strAPK, strlen(strAPK)-strlen(".apk"));
	DWORDdwFileAtt;
	dwFileAtt = GetFileAttributes(FileDirectory);
	//判断是否为目录
	if( dwFileAtt != FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)
	{
		printf("apk解包失败!...\n");
		return 0;
	}
	printf("apk解包成功!...\n");
	strcpy(dexDirectory, FileDirectory);
	//得到包名
	ret = GetPackName(FileDirectory,PackName);
	if (FALSE == ret)
	{
		printf("获得包名失败...\n");
		return -1;
	}
	//计算MD5值
	MD5md5(PackName);
	key = md5.md5();
	strcat(dexDirectory, "\\assets\\rsprotect.dat");
	fp=fopen(dexDirectory, "rb");
	if(fp==NULL)
		printf("打开文件失败!...");
	//求文件大小
	fseek(fp, 0, SEEK_END);  
	fileSize = ftell(fp); 
	fseek(fp, 0, SEEK_SET);
	ptr = (BYTE*)malloc(fileSize);
	if (NULL == ptr)
	{
		puts("malloc error");
	}
	memset(ptr,fileSize,0);
	fread(ptr, sizeof(BYTE), fileSize, fp);
	fclose(fp);
	//--解密dex
	DecSize = *(DWORD*)(ptr+12);
	index = *(DWORD*)(ptr+0x10);
	ptr += DecOffset;
	if (0 == DecSize)
	{
		printf("要解密的dex大小出错\n");
		return -1;
	}
	memset(&rc4_test,0,sizeof(rc4_test));
	unsignedcharDecKey[32] = {0};
	for (inti=0; i<32; i++)
	{
		DecKey[i] = key[i];
	}
	unsignedcharkey1[32] ={0};
	StrToHex(key1, DecKey, 0x10);
	//--生成解密后的dex文件
	fp = fopen("classes.dex","wb");
	if (NULL == fp)
	{
		printf("File open error\n");
	}
	for (inti=0; i<index; i++)
	{
		//初始化Key
		init_Key(&rc4_test, key1, 0x10);
		//解密数据
		rc4_crypt(&rc4_test, ptr, DecOffset);

		fwrite(ptr, sizeof(BYTE), DecOffset, fp);
		ptr+=DecOffset;
	}
	fclose(fp);
	if (NULL != ptr)
	{
		free(Temp);
		ptr = NULL;
		Temp = NULL;
	}

	printf("解密完成!^_^\n");
	return 0;
}
0x06测试与总结

1.运行UnPack.exe输入要解密的APK包路径,成功解密后重新打包并正常反编译,如图17、18所示。

17

17
   图17

18

18
   图18
2.以上就是简单实现一般APK加固静态脱壳机的编写步骤,由于该加固核心so文件使用UPX默认加壳并未做变形处理,导致so被轻松的静态脱卓,而so模块中的反调试手段比较初级且模块化,可以非常简单的手工patch函数一处反回值就可完全过掉,总的来说无论是静态脱壳还是动态dump都是很容易的。

完。
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谢谢分享 支持楼主  发表于 2015-11-4 10:26
小三也有情,小三也有爱,小三的世界没有人关怀  发表于 2015-11-2 09:46
小三也有情,小三也有爱,小三的世界没有人关怀  发表于 2015-10-31 20:58

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liuganchao 发表于 2015-11-11 09:28

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yaojing 发表于 2015-10-30 21:28
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【=筱筱=】 发表于 2015-10-31 09:46
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雁字回时月man楼 发表于 2015-10-31 12:55 来自手机
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a5680497 发表于 2015-10-31 13:03
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soulovess 发表于 2015-10-31 20:53
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