《常见Java层反调试技术之root检测方式总结》
本帖最后由 roysue 于 2023-3-22 16:30 编辑<!-- @import "" {cmd="toc" depthFrom=1 depthTo=6 orderedList=false} -->
<!-- code_chunk_output -->
- (#intro)
- [《常见Java层反调试技术之root检测方式总结》](#常见java层反调试技术之root检测方式总结)
- [执行'which su'命令检测su](#执行which-su命令检测su)
- [检测在常用目录下是否存在非法的二进制文件](#检测在常用目录下是否存在非法的二进制文件)
- [判断SELinux是否开启，](#判断selinux是否开启)
- [检测ro.debuggable和ro.secure值](#检测rodebuggable和rosecure值)
- [检查特定路径是否有写权限](#检查特定路径是否有写权限)
- [检测test-keys](#检测test-keys)
- [检测非法应用](#检测非法应用)
<!-- /code_chunk_output -->
# 《常见Java层反调试技术之root检测方式总结》
Android 系统的设计初衷为了保护用户设备的安全和稳定性，并控制对系统的访问权限。因此，Android 系统会对root这种非授权的操作进行限制，在渗透测试 Android 应用程序时候，大多数技术都需要 root 权限才能安装各种工具，从而危及应用程序的安全性，以下是笔者对几种Root检测方式的总结，抛砖引玉
## 执行'which su'命令检测su
su命令可用于切换至其他用户，安卓手机出于安全考虑，系统内部一般是没有su可执行文件，所以基于检查系统内部是否存在su文件的方式可以判断该系统有没有被Root
以下命令测试的是被Root过的手机，可以看到存在su
```bash
bullhead:/ $ which su
which su
/system/bin/su
```
而另一部华为手机没有被Root，没有检测到su
```bash
D:\Users\wyz\Desktop\Fastboot>adb shell
HWEVR:/ $ which su
which su
1|HWEVR:/ $
```
用java实现检测是否存在su命令
```java
package com.example.checksu;
import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import android.widget.Toast;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
if(checkSuExists())
{
Toast.makeText(getApplicationContext(), "检测到su命令",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
else
{
Toast.makeText(getApplicationContext(),"没有检测到su命令",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}
public boolean checkSuExists() {
Process process = null;
try {
process = Runtime.getRuntime().exec(new String[] { "which", "su" });
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
return in.readLine() != null;
} catch (Throwable t) {
return false;
} finally {
if (process != null) process.destroy();
}
}
}
```
没有root过的华为手机的检测结果
www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303211.png
root过的N5x的检测结果
www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303212.png
## 检测在常用目录下是否存在非法的二进制文件
笔者root过的N5x在一些环境变量路径里存在su和magisk
```bash
bullhead:/system/bin $ which magick
which magick
1|bullhead:/system/bin $ which magisk
which magisk
/system/bin/magisk
bullhead:/system/bin $ which su
which su
/system/bin/su
```
```bash
1|bullhead:/system/bin $ echo $PATH | grep /system/bin
echo $PATH | grep /system/bin
/product/bin:/apex/com.android.runtime/bin:/apex/com.android.art/bin:/system_ext/bin:/system/bin:/system/xbin:/odm/bin:/vendor/bin:/vendor/xbin
```
由此可以用遍历系统PATH的手段检测一些非法二进制文件，java实现如下
```java
package com.example.checkpath;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.File;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
checkForBinary("magisk");
checkForBinary("su");
checkForBinary("busybox");
}
private static final String[] suPaths = {
"/data/local/",
"/data/local/bin/",
"/data/local/xbin/",
"/sbin/",
"/su/bin/",
"/system/bin/",
"/system/bin/.ext/",
"/system/bin/failsafe/",
"/system/sd/xbin/",
"/system/usr/we-need-root/",
"/system/xbin/",
"/cache/",
"/data/",
"/dev/"
};
public void checkForBinary(String filename) {
String[] pathsArray = this.getPaths();
boolean flag = false;
for (String path : pathsArray) {
String completePath = path + filename;
File f = new File(path, filename);
boolean fileExists = f.exists();
if (fileExists) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "检测到非法的二进制文件: "+path+filename, Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
private String[] getPaths() {
ArrayList<String> paths = new ArrayList<>(Arrays.asList(suPaths));
String sysPaths = System.getenv("PATH");
// If we can't get the path variable just return the static paths
if (sysPaths == null || "".equals(sysPaths)) {
return paths.toArray(new String);
}
for (String path : sysPaths.split(":")) {
if (!path.endsWith("/")) {
path = path + '/';
}
if (!paths.contains(path)) {
paths.add(path);
}
}
return paths.toArray(new String);
}
}
```
N5x运行结果
http://www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303213.png
http://www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303214.png
## 判断SELinux是否开启，
>**但此方法或已过时**，需要结合其他多种方法来判断手机是否root
用java反射获取ro.build.selinux值来判断
```java
package com.example.checkselinuxenabled;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.lang.reflect.Method;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
if(isSelinuxFlagInEnabled())
{
Toast.makeText(getApplicationContext(), "SELinux开启",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
else
{
Toast.makeText(getApplicationContext(), "SELinux没有开启",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}
private boolean isSelinuxFlagInEnabled() {
try {
Class<?> c = Class.forName("android.os.SystemProperties");
Method get = c.getMethod("get", String.class);
String selinux = (String) get.invoke(c, "ro.build.selinux");
return "1".equals(selinux);
} catch (Exception ignored) {
}
return false;
}
}
```
## 检测ro.debuggable和ro.secure值
"ro.debuggable" 是 Android 操作系统中的一个属性，它指示设备是否已启用 Android Debug Bridge（ADB）功能。当该属性设置为 "1" 时，设备将启用 ADB 功能，允许开发人员使用各种工具和命令在设备上进行调试和测试。在生产环境中，该属性通常应该被设置为 "0" 以增加设备的安全性。如果该属性设置为 "1"，则任何人都可以使用 ADB 命令访问设备，从而可能会导致设备受到攻击或其他安全问题
"ro.secure" 是一个 Android 操作系统中的系统属性（System Property），它控制着该设备是否开启了安全性强化措施。如果该属性的值为 "1"，则表示该设备已开启安全性强化措施。如果该属性的值为 "0"，则表示该设备未开启安全性强化措施。
不过笔者root过的N5x的ro.secure值为1，不能盲目的相信ro.secure
```bash
bullhead:/ $ getprop ro.debuggable
getprop ro.debuggable
1
bullhead:/ $ getprop ro.secure
getprop ro.secure
1
```
所以，检测的逻辑是检查ro.debuggable属性是否为true，为true的话APP所运行环境很可能是Root环境
使用java代码实现
```java
package com.example.checkdebuggableandsecure;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.Scanner;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
checkForDangerousProps();
}
private void checkForDangerousProps() {
final Map<String, String> dangerousProps = new HashMap<>();
dangerousProps.put("ro.debuggable", "1");
boolean result = false;
String[] lines = propsReader();
if (lines == null){
// Could not read, assume false;
return;
}
for (String line : lines) {
for (String key : dangerousProps.keySet()) {
if (line.contains(key)) {
String badValue = dangerousProps.get(key);
badValue = "[" + badValue + "]";
if (line.contains(badValue)) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "检测到危险值 "+key+": "+badValue,
Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
}
}
private String[] propsReader() {
try {
InputStream inputstream = Runtime.getRuntime().exec("getprop").getInputStream();
if (inputstream == null) return null;
String propVal = new Scanner(inputstream).useDelimiter("\\A").next();
return propVal.split("\n");
} catch (IOException | NoSuchElementException e) {
return null;
}
}
}
```
N5x执行以上代码的结果
http://www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303215.png
## 检查特定路径是否有写权限
在 Linux 和 Android 的系统中，root 用户有着最高的权限，可以在系统中执行一些非常低级的操作，例如更改系统设置、系统文件、程序文件等。而其他常规用户则只能够在自己拥有的权限下进行操作，通过检查具体路径的读写权限，可以判断设备是否被root
下列Java代码将使用mount命令检查这些路径的读写权限，如果可读写，说明设备可能被root了
```
/system
/system/bin
/system/sbin
/system/xbin
/vendor/bin
/sbin
/etc
/sys
/proc
/dev
```
```java
package com.example.checkrw;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.Scanner;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
this.checkForRWPaths();
}
private String[] pathsThatShouldNotBeWritable = {
"/system",
"/system/bin",
"/system/sbin",
"/system/xbin",
"/vendor/bin",
"/sbin",
"/etc",
"/sys",
"/proc",
"/dev"
};
private String[] mountReader() {
try {
InputStream inputstream = Runtime.getRuntime().exec("mount").getInputStream();
if (inputstream == null) return null;
String propVal = new Scanner(inputstream).useDelimiter("\\A").next();
return propVal.split("\n");
} catch (IOException | NoSuchElementException e) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), e.getMessage(),
Toast.LENGTH_LONG).show();
return null;
}
}
public void checkForRWPaths() {
//Run the command "mount" to retrieve all mounted directories
String[] lines = mountReader();
if (lines == null){
return;
}
int sdkVersion = android.os.Build.VERSION.SDK_INT;
for (String line : lines) {
// Split lines into parts
String[] args = line.split(" ");
if ((sdkVersion <= android.os.Build.VERSION_CODES.M && args.length < 4)
|| (sdkVersion > android.os.Build.VERSION_CODES.M && args.length < 6)) {
// If we don't have enough options per line, skip this and log an error
Toast.makeText(getApplicationContext(), "Error formatting mount line: "+line+line,
Toast.LENGTH_LONG).show();
continue;
}
String mountPoint;
String mountOptions;
/**
* To check if the device is running Android version higher than Marshmallow or not
*/
if (sdkVersion > android.os.Build.VERSION_CODES.M) {
mountPoint = args;
mountOptions = args;
} else {
mountPoint = args;
mountOptions = args;
}
for(String pathToCheck: this.pathsThatShouldNotBeWritable) {
if (mountPoint.equalsIgnoreCase(pathToCheck)) {
/**
* If the device is running an Android version above Marshmallow,
* need to remove parentheses from options parameter;
*/
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT > android.os.Build.VERSION_CODES.M) {
mountOptions = mountOptions.replace("(", "");
mountOptions = mountOptions.replace(")", "");
}
// Split options out and compare against "rw" to avoid false positives
for (String option : mountOptions.split(",")){
if (option.equalsIgnoreCase("rw")){
Toast.makeText(getApplicationContext(), pathToCheck+" 路径以rw权限挂载! "+line,
Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
}
}
}
}
```
N5x执行以上代码的结果
http://www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303216.png
## 检测test-keys
通过检测其系统属性中的"ro.build.tags"参数的值，如果其值为"test-keys"，则说明该手机系统是使用测试版的数字签名密钥构建的，而这种密钥是开发人员常用的，容易被黑客攻击，因此有被root的风险。而正式发布的Android系统则使用的是"release-keys"，这种密钥是由厂家发布的数字签名，更难被攻击，因此是相对安全的。因此，如果检测到一个Android设备的系统属性中的"ro.build.tags"为"test-keys"，则可以判定该设备可能被root
root过的N5x，打印出的ro.build.tags值为test-keys
```bash
bullhead:/ $ getprop ro.build.tags
getprop ro.build.tags
test-keys
```
没有root过的华为手机，打印出的ro.build.tags值为release-keys
```bash
HWEVR:/ $ getprop ro.build.tags
getprop ro.build.tags
release-keys
```
用java代码实现
```java
package com.example.checkbuildtags;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
if(detectTestKeys())
Toast.makeText(getApplicationContext(), "Test Keys",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
else
Toast.makeText(getApplicationContext(), "Relese Keys",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
public boolean detectTestKeys() {
String buildTags = android.os.Build.TAGS;
return buildTags != null && buildTags.contains("test-keys");
}
}
```
root过的N5x执行结果
http://www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303217.png
没有root过的华为手机执行结果
http://www.dtasecurity.cn:20080/IMAGE/OFFLINE/202303218.png
## 检测非法应用
通过获取系统安装的应用列表，从中过滤出非法应用
以下命令过滤出了非法应用magisk
```bash
PS D:\Users\wyz\Desktop\Fastboot> ./adb shell pm list packages | findstr magisk
package:com.topjohnwu.magisk
```
用java代码实现类似逻辑，读者可在knownRootAppsPackages中加入自己的过滤列表，不过这段代码过滤不到magisk，建议读者使用Runtime.getRuntime().exec来执行和上段类似的shell命令进行过滤magisk
```java
package com.example.checkapp;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
detectPotentiallyDangerousApps();
}
static final String[] knownRootAppsPackages = {
//add....
};
public void detectPotentiallyDangerousApps() {
// Create a list of package names to iterate over from constants any others provided
ArrayList<String> packages = new ArrayList<>();
packages.addAll(Arrays.asList(this.knownRootAppsPackages));
isAnyPackageFromListInstalled(packages);
}
private void isAnyPackageFromListInstalled(List<String> packages){
PackageManager pm = getApplicationContext().getPackageManager();
for (String packageName : packages) {
try {
// Root app detected
pm.getPackageInfo(packageName, 0);
Toast.makeText(getApplicationContext(), "检测到非法应用: "+packageName,
Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "没有检测到非法应用: "+packageName,
Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
}
```
以上是笔者对各种root检测方式的一个粗略总结，应该把多种检测方式叠加，以确保检测成功率符合预期，不过这些都是初级的检测方式，不排除有大量的漏网之鱼 印象中magisk有一个叫做shamiko的模块，用于伪装隐藏root权限，好像还挺好用的，目前没见过多少能过它的软件。想知道大概会是什么原理呢？ 要想架构师，我还有好长的路没走:'(weeqw 检测的这么多，真是头大 图中那些检测的app能发出来吗 一看才发现需要学的东西还很多啊.... root检测一直都是难点，值得学习 看不懂 希望慢慢能看懂