白天午睡梦到些以前给某行业安全峰会写了材料,醒来后把记得的部分重新整理一下,分享出来给大家,尽量写得简洁明了。
未必准确,仅供参考,欢迎纠正补充
多用户功能
多用户模式主要用到 UserManager
相关类,切换不同的用户,在不同的用户下运行 App,实现多开。最直观的例子是 Android 手机上的 多用户
功能, 手机分身
功能,以及 am switch-user
命令,这种简单粗暴的用法会将 Android 服务都运行一份,如果只用于应用多开,且不说资源消耗,切换用户是在麻烦。
在 Android 5.0 在基于多用户功能 添加了 Android for work
功能,可以在同一个桌面启动器下使用受限用户启动 APP,不再需要切换界面。同时将权限开发给了非系统应用。
chroot
UNIX 的 chroot 系统调用在 Android 上也能用,需要 root 权限。在本地挂载运行精简版系统镜像,使用远程桌面软件如 VNC 等访问本地多开的系统。尚未发现发行版 APP,可能在 ARM 服务器云手机中用到。
在用户级的多开技术中,还可以在按设计用途划分出三类
具体实现原理大家可以翻论坛里的 精品贴,这里不多描述。
值得一提的是,某云手机团队的 "虚拟大师" 产品,实现在用户态运行了一个精简版的 Android 系统镜像,在系统库中拦截了几乎所有系统调用,使用类似前文提到的 chroot
挂载系统镜像的方法运行,有兴趣的同学可以看一看。
仅多用户方案的多开,忽略 chroot
/lxc
一行代码完事了?
完事了,真的完事了。
但是为什么?
Android 系统中,如果开启了多用户模式,会存在一个主用户和若干受限用户。
把 MIUI 的 "手机分身" 和 "应用双开" 功能都打开,可以看到有三用户,0、11 和 999,分别对应主用户、"手机分身" 和 "应用双开"
使用多用户模式实现的多开,在客户端中可以通过 Android SDK 的 UserManger
类判断当前运行 APP 的用户是否为主用户和受限用户
顺着线索,找到 UserHandler
类
可看到通过 uid/100000 获得 Android 的 UserId,同时通过其它 final 字段和相关注释得知 OWNER/SYSTEM/ADMIN
的 UserId 是 0,因此我们可以通过 uid/100000 为 0 判断为主用户,非主用户直接判为多开即可。
使用上文提到的 MIUI 中的 "应用双开" 功能,在进程中找到 UserId 999 运行的进程,因为第一列显示成了用户名,进 /proc/${PID}/status
查看进程 uid。uid / 100000 是 999,没毛病。
测试代码一
测试代码二
dataDir 目录的父级目录理论上归属 system
用户或 root
用户,除非是系统应用,否则不能访问。
补充
为什么使用 dataDir 而不是 nativeLibraryDir 或 sourceDir 呢?
看 nativeLibraryDir 和 sourceDir 目录所在的位置,base.apk 权限 rw-r-r--r--
任意用户读取,lib 目录权限 rwxr-xr-x
任意用户读取和执行
而 dataDir 的目录权限 rwx------
,私有不公开
因此,对于用户级多开软件来说,仅是实现多开功能,完全可以复用原本的 base.apk 和 lib,不需要在自己目录中释放一份,而 dataDir 目录却是必须要另外准备的。
代码放 APP 里跑一遍看看
测试代码一结果
emmm,看来三六零在文件系统上的功能做得挺完善的,access
访问 dataDir 的父目录时返回了 -1 (errno: 13 Permission denied),其它的没什么问题
测试代码二结果
到底还是我高估了三六零。。。
上面给的两份代码容易被绕过,稍微换个姿势,获取到真实的路径,再利用父级目录进行检测。
由于睡懵了忘记了细节,这里用 Java 写了份 "伪" 代码,由于没能绕过 hook,多少会存在瑕疵,但是原本的 ASM 代码绕过各种 Hook,达到通杀
两个关键技术点:Binder IPC 拦截 、系统函数拦截
两个直观特征:沙盒破损、共享 UID
Binder IPC 拦截用于重定向 APP 与 Android 系统服务、其它应用的远程调用;
系统函数拦截主要用于重定向 I/O 操作,如果搞定所有 libc 函数,再配合修改过的 linker ,可以在一定程度上仿真 Linux 系统;
在用户级的多开中,没有系统的支持,缺少沙盒机制,应用的数据目录一般内嵌在宿主的数据目录中。同时,在同一个用户级多开软件中,内部的 APP 共享宿主的 UID,意味着他们都具有相同的权限,在系统层面上可以相互访问。因此,围绕这点,除了上文给出的方法外,还有三百六十五天不重复的姿势能够检出用户级的多开。
如果己方有用户级的多开辅助工具,需要在 前端 检测上添加白名单,通常有三种白名单:
前端白名单会成为一个很好的攻击点,需要相关业务的后端一起配合来弥补
不要觉得各种 “奔放稳定框架” 稳,只是厂商在权衡 KPI 之后的围三阙一,老大哥可以用各种姿势虎摸狗头。
附件提供 demo,欢迎把玩,欢迎补充。
PS: 看雪的 markdown 不支持 mermaid,又不想贴图,于是把 PDF 送上
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