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【技术分享】Android App常见安全问题演练分析系统-DIVA-Part1

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作者：nx4dm1n 

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【技术分享】Android App常见安全问题演练分析系统-DIVA-Part2


I. 什么是DIVA

DIVA(Damn insecure and vulnerable App)是一个故意设计的存在很多漏洞的Android app，目的是为了让开发、安全工程师、QA等了解Android app常见的一些安全问题，类似dvwa，也可以把它当成一个漏洞演练系统。

为了使用DIVA熟悉各种常见的app安全问题，需要做一些准备工作。

准备工作：

1，安装JDK，很多工具需要用到java环境；

2，安装Android开发工具(ADT，Android studio)，下载地址：

https://developer.android.com/studio/index.html

主要包括SDK管理器，安卓虚拟设备管理器(Android Virtual Device,AVD)等，并且集成了adb、emulator等常用工具。dex2Jar、adb是Android app测试常用到的工具，emulator是ADT自带的模拟器，可以模拟Android环境。

3，安装APKtool、Drozer、dex2jar、JD-GUI

Apktoolss下载地址：https://bitbucket.org/iBotPeaches/apktool/downloads

Drozer下载地址：https://labs.mwrinfosecurity.com/tools/drozer/

Dex2jar下载地址：https://sourceforge.net/projects/dex2jar/?source=typ_redirect

JD-GUI下载地址：http://jd.benow.ca/

首先运行Android模拟器，可以使用如下命令：

#列出已经建立好的AVD，也就是模拟器
her0ma@localhost:~/software/SDK/tools$ ./emulator -list-avds
Nexus_4
Nexus_5X_API_19
Nexus_6
#启动模拟器，-avd参数指定模拟器的名称
her0ma@localhost:~/software/SDK/tools$ ./emulator -avd Nexus_4

4，下载并安装DIVA，下载地址： http://www.payatu.com/wp-content/uploads/2016/01/diva-beta.tar.gz

使用adb安装DIVA app到模拟器，命令如下：

her0ma@localhost:~/software/SDK/platform-tools$ ./adb install /Users/her0ma/software/diva-beta.apk
[100%] /data/local/tmp/diva-beta.apk
    pkg: /data/local/tmp/diva-beta.apk
Success

如果开启了多个模拟器，可以用-s参数来指定具体要安装到那台模拟器。

5，打开已经安装好的DIVA app，如图所示:

II. 反编译App

对Android app进行静态分析是一种常见的漏洞查找方式，可以使用Dex2Jar获取app的.java文件。命令如下：

her0ma@localhost:~/software/dex2jar$ sudo ./d2j-dex2jar.sh /Users/her0ma/software/diva-beta.apk
dex2jar /Users/her0ma/software/diva-beta.apk -> ./diva-beta-dex2jar.jar

会在工具同目录下生成一个.jar文件，可以用JD-GUI工具直接打开diva-beta-dex2jar.jar文件


III. 使用apktool获取smail代码

Android app静态分析的时候，可以通过AndroidManifest.xml文件来了解app及其内部结构的一些信息，可以使用apktool获取这个文件以及smali代码，如图：

使用到的命令：

her0ma@localhost:~/software/SDK/tools$ java -jar apktool_2.2.0.jar d /Users/her0ma/software/diva-beta.apk -o 360bobao
I: Using Apktool 2.2.0 on diva-beta.apk
I: Loading resource table...
I: Decoding AndroidManifest.xml with resources...
I: Loading resource table from file: /Users/her0ma/Library/apktool/framework/1.apk
I: Regular manifest package...
I: Decoding file-resources...
I: Decoding values */* XMLs...
I: Baksmaling classes.dex...
I: Copying assets and libs...
I: Copying unknown files...
I: Copying original files...

会将提取出来的xml以及smali文件输出到360bobao这个目录。


IV. 问题1：不安全的日志输出

该问题主要是由于app代码中将敏感信息输出到app的logcat中，查看app记录的logcat，可以使用如下命令：

her0ma@localhost:~/software/SDK/platform-tools$ ./adb logcat

然后在app的表单中输入内容，check out就可以看到相关的日志输出：

09-20 20:09:16.631  1538  1598 D ConnectivityService: NetworkAgentInfo [MOBILE (UMTS) - 101] validation failed
09-20 20:09:43.466  2557  2557 E diva-log: Error while processing transaction with credit card: 6225880111111111
09-20 20:09:43.613  1198  1583 D AudioFlinger: mixer(0xf4580000) throttle end: throttle time(154)
09-20 20:09:45.474  2557  2570 E Surface : getSlotFromBufferLocked: unknown buffer: 0x7f18601fd050

可以看出用户输入的内容被输出到了日志中，看看具体的漏洞代码，用JD-GUI打开LogActivity.class文件，相关代码如图：

下面这行代码就是将用户输入的内容记录到了logcat中。

Log.e("diva-log", "Error while processing transaction with credit card: " + paramView.getText().toString());


V. 问题2：硬编码问题

很多开发小伙伴在开发app的时候，明明是可以用可变变量的，但是由于没有相关安全开发意识，使用了硬编码的方式，导致存在一定的安全风险。具体有关硬编码的定义可以参考百度，开发人员在开发的过程中应该尽量避免使用硬编码。先看看问题2涉及到的代码HardcodeActivity.class，JD-GUI打开，相关代码如下：

public void access(View paramView)
  {
    if (((EditText)findViewById(2131492987)).getText().toString().equals("vendorsecretkey"))
    {
      Toast.makeText(this, "Access granted! See you on the other side :)", 0).show();
      return;
    }
    Toast.makeText(this, "Access denied! See you in hell :D", 0).show();
  }

秘钥被明文写在了代码中，通过判断用户的输入是否和代码中的明文秘钥相同，来确定是否允许访问，对应代码：

if (((EditText)findViewById(2131492987)).getText().toString().equals("vendorsecretkey"))

攻击者只需要在app中输入秘钥就可以访问成功，如图：

后文中会继续讨论有关硬编码的问题。


VI. 问题3：不安全的数据存储

不安全的数据存储也是App常见的安全问题之一，主要有三种方式：

1，将敏感数据保存到配置文件中；

2，将敏感数据保存在本地的sqlite3数据库中；

3，将敏感数据保存在临时文件或者sd卡中。

在DIVA中关于此项问题的案例主要是3、4、5、6，首先看敏感数据存储在配置文件中的情况，对应的漏洞代码文件InsecureDataStorage1Activity.class，继续用JG-GUI打开，漏洞代码片段如下：

public void saveCredentials(View paramView)
  {
    paramView = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this).edit();
    EditText localEditText1 = (EditText)findViewById(2131493000);
    EditText localEditText2 = (EditText)findViewById(2131493001);
    paramView.putString("user", localEditText1.getText().toString());
    paramView.putString("password", localEditText2.getText().toString());
    paramView.commit();
    Toast.makeText(this, "3rd party credentials saved successfully!", 0).show();
  }

上面问题代码中，使用了SharedPreferences类，该类是Android平台上一个轻量级的存储类，主要是用来保存一些常用的配置，本例中是用该类存储了用户名和密码，因此是具有风险的。SharedPreferences类存储的数据会以.xml的形式存储在/data/data/apppackagename/shared_prefs目录下。如图：

#adb shell进入到模拟器的shell模式下
her0ma@localhost:~/software/SDK/platform-tools$ ./adb shell
#app安装之后会在/data/data下有相关的数据目录，保存缓存、配置文件等。
root@generic_x86_64:/ # cd /data/data/
root@generic_x86_64:/data/data # ls |grep diva
jakhar.aseem.diva
root@generic_x86_64:/data/data/jakhar.aseem.diva # ls
cache
code_cache
databases
shared_prefs
root@generic_x86_64:/data/data/jakhar.aseem.diva/shared_prefs # ls
jakhar.aseem.diva_preferences.xml
#在配置文件中看到了app中用户输入的账号和密码。
root@generic_x86_64:/data/data/jakhar.aseem.diva/shared_prefs # cat jakhar.aseem.diva_preferences.xml                                  
<?xml version='1.0' encoding='utf-8' standalone='yes' ?>
<map>
    <string name="user">admin</string>
    <string name="password">admin</string>
</map>

另外一种不安全的数据库存储，是将用户的敏感信息存储到本地的数据库中，一般app对应的数据库目录:

/data/data/apppackagename/databases，本例中是： /data/data/jakhar.aseem.diva/databases，如图先在4中保存一下数据：

adb pull将模拟器中的文件拉倒本地
her0ma@localhost:~/software/SDK/platform-tools$ ./adb pull /data/data/jakhar.aseem.diva/databases/ids2 /Users/her0ma/software/
[100%] /data/data/jakhar.aseem.diva/databases/ids2
用sqlite3数据库打开，可以查看到用户存储的敏感数据
her0ma@localhost:~/software$ file ids2
ids2: SQLite 3.x database
her0ma@localhost:~/software$ sqlite3 ids2
SQLite version 3.8.10.2 2015-05-20 18:17:19
Enter ".help" for usage hints.
sqlite> .tables
android_metadata  myuser
sqlite> select * from myuser；
zhangsan|p@ssw0rd

对应的漏洞文件InsecureDataStorage2Activity.class代码片段如下：

public void saveCredentials(View paramView)
  {
    paramView = (EditText)findViewById(2131493003);
    EditText localEditText = (EditText)findViewById(2131493004);
    //将用户提交的数据保存在了数据库中
    try
    {
      this.mDB.execSQL("INSERT INTO myuser VALUES ('" + paramView.getText().toString() + "', '" + localEditText.getText().toString() + "');");
      this.mDB.close();
      Toast.makeText(this, "3rd party credentials saved successfully!", 0).show();
      return;
    }
    catch (Exception paramView)
    {
      for (;;)
      {
        Log.d("Diva", "Error occurred while inserting into database: " + paramView.getMessage());
      }
    }
  }

还有一种不安全的数据存储，是将数据存储在临时文件或者sd卡中，看对应的漏洞文件分别是InsecureDataStorage3Activity.class、InsecureDataStorage3Activity.class的相关代码片段如图：

存储在临时文件中，

存储在sd卡中，漏洞代码片段：

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