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[原创]Android netlink&svc 获取 Mac方法深入分析
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2022-3-2 22:48
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Android netlink&svc 获取 Mac方法深入分析
前文:
随着市面上获取指纹的方式越来越多，获取的方式也千奇百怪。
比如最开始的system_property_get , system_property_find , system_property_read 直接调用native底层获取。
到后来的进阶包括svc读取boot_id 文件，内存反射mValues 的 map 变量获取android id
（需要过掉反射限制） , 都是很不错的方法指纹获取方法。
今天主要介绍的是通过内核通讯的方式获取设备网卡mac指纹，主要通过netlink的方式和内核通讯去获取mac网卡地址 。
这种方式可以直接绕过android的权限。
在不给app授权的时候也可以直接获取到网卡信息。因为很难进行mock，所以很多大厂app也都是采用这种办法去获取。
我在原有的基础上继续完善了一下逻辑，在接收消息的时候通过内联svc的方式处理接收收到的数据包，大大增加了数据的安全性。
也防止有人通过inlinehook 直接hook recv ,recvform,recvmsg 直接在收到数据包的时候被拦截和替换掉。
理论上这种方式可以过掉99%以上的改机软件。
netlink简介：
- Netlink是linux提供的用于内核和用户态进程之间的通信方式。
- 但是注意虽然Netlink主要用于用户空间和内核空间的通信，但是也能用于用户空间的两个进程通信。
- 只是进程间通信有其他很多方式，一般不用Netlink。除非需要用到Netlink的广播特性时。
- NetLink机制是一种特殊的socket，它是Linux特有的，由于传送的消息是暂存在socket接收缓存中，并不为接受者立即处理，所以netlink是一种异步通信机制。系统调用和ioctl是同步通信机制。
一般来说用户空间和内核空间的通信方式有三种：
proc
ioctl
Netlink
而前两种都是单向的，但是Netlink可以实现双工通信。
Netlink协议基于BSD socket和AF_NETLINK地址簇(address family)。
使用32位的端口号寻址(以前称为PID)，每个Netlink协议(或称作总线，man手册中则称之为netlink family)，通常与一个或者一组内核服务/组件相关联，如NETLINK_ROUTE用于获取和设置路由与链路信息、NETLINK_KOBJECT_UEVENT用于内核向用户空间的udev进程发送通知等。
netlink特点：
1,支持全双工、异步通信
2,用户空间可以使用标准的BSD socket接口(但netlink并没有屏蔽掉协议包的构造与解析过程，推荐使用libnl等第三方库)
3,在内核空间使用专用的内核API接口
4,支持多播(因此支持“总线”式通信，可实现消息订阅)
5,在内核端可用于进程上下文与中断上下文
netlink优点：
- netlink使用简单，只需要在include/linux/netlink.h中增加一个新类型的 netlink 协议定义即可,(如 #define NETLINK_TEST 20 然后，内核和用户态应用就可以立即通过 socket API 使用该 netlink 协议类型进行数据交换);
- netlink是一种异步通信机制，在内核与用户态应用之间传递的消息保存在socket缓存队列中，发送消息只是把消息保存在接收者的socket的接收队列，而不需要等待接收者收到消息；
- 使用 netlink 的内核部分可以采用模块的方式实现，使用 netlink 的应用部分和内核部分没有编译时依赖;
- netlink 支持多播，内核模块或应用可以把消息多播给一个netlink组，属于该neilink 组的任何内核模块或应用都能接收到该消息，内核事件向用户态的通知机制就使用了这一特性；
- 内核可以使用 netlink 首先发起会话;
如何通过netlink获取网卡信息？
android 是如何通过netlink获取网卡地址的？
不管是ip命令行还是Java的network接口，最终都是调用到ifaddrs.cpp -> getifaddrs
getifaddrs方法介绍
源码摘抄自：
http://aospxref.com/android-10.0.0_r47/xref/bionic/libc/bionic/ifaddrs.cpp#236
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | //传入对应的结构体指针int getifaddrs(ifaddrs** out) { // We construct the result directly into `out`, so terminate the list. *out = nullptr; // Open the netlink socket and ask for all the links and addresses. NetlinkConnection nc; //判断get addresses 和 get link是否打开成功，返回成功则返回0 bool okay = nc.SendRequest(RTM_GETLINK) && nc.ReadResponses(__getifaddrs_callback, out) && nc.SendRequest(RTM_GETADDR) && nc.ReadResponses(__getifaddrs_callback, out); if (!okay) { out = nullptr; freeifaddrs(*out); // Ensure that callers crash if they forget to check for success. *out = nullptr; return -1; } return 0;} |
NetlinkConnection这个结构体是一个netlink的封装类
重点看一下ReadResponses的实现过程
代码摘抄自：
http://aospxref.com/android-10.0.0_r47/xref/bionic/libc/bionic/bionic_netlink.cpp
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 | /** * @param type 发送参数的类型,具体获取的内容参考 * @see rtnetlink.h * @return */bool NetlinkConnection::SendRequest(int type) { // Rather than force all callers to check for the unlikely event of being // unable to allocate 8KiB, check here. // NetlinkConnection构造方法 的时候生成的8kb的data内存 if (data_ == nullptr) return false; // Did we open a netlink socket yet? if (fd_ == -1) { //尝试建立socket netlink 链接 fd_ = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW | SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE); if (fd_ == -1) return false; } // Construct and send the message. // 构造要发送的消息 struct NetlinkMessage { nlmsghdr hdr; rtgenmsg msg; } request; memset(&request, 0, sizeof(request)); request.hdr.nlmsg_flags = NLM_F_DUMP | NLM_F_REQUEST; request.hdr.nlmsg_type = type; request.hdr.nlmsg_len = sizeof(request); // All families request.msg.rtgen_family = AF_UNSPEC; //使用socket数据发送 return (TEMP_FAILURE_RETRY(send(fd_, &request, sizeof(request), 0)) == sizeof(request));} |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | /* * 获取socket的返回结果 */bool NetlinkConnection::ReadResponses(void callback(void*, nlmsghdr*), void* context) { // Read through all the responses, handing interesting ones to the callback. ssize_t bytes_read; while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(recv(fd_, data_, size_, 0))) > 0) { //将拿到的data数据进行赋值 auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_); for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) { //判断是否读取结束,否则读取callback if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true; if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) { auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr)); errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO; return false; } //处理具体逻辑 callback(context, hdr); } } // We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE. return false;} |
使用流程：
通过遍历拿到我们需要的内容，输出即可。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | int listmacaddrs(void) { struct ifaddrs *ifap, *ifaptr; if (myGetifaddrs(&ifap) == 0) { for (ifaptr = ifap; ifaptr != NULL; ifaptr = (ifaptr)->ifa_next) { char macp[INET6_ADDRSTRLEN]; if(ifaptr->ifa_addr!= nullptr) { if (((ifaptr)->ifa_addr)->sa_family == AF_PACKET) { auto *sockadd = (struct sockaddr_ll *) (ifaptr->ifa_addr); int i; int len = 0; for (i = 0; i < 6; i++) { len += sprintf(macp + len, "%02X%s", sockadd->sll_addr[i],( i < 5 ? ":" : "")); } //LOGE("%s %s ",(ifaptr)->ifa_name,macp) if(strcmp(ifaptr->ifa_name,"wlan0")== 0){ LOGE("%s %s ",(ifaptr)->ifa_name,macp) freeifaddrs(ifap); return 1; } } } } freeifaddrs(ifap); return 0; } else { return 0; }} |
SVC内联安全封装：
在接受消息的时候android源码是采用recv去接受的消息
通过循环的方式去判断结束位置。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | /* * 获取socket的返回结果 */bool NetlinkConnection::ReadResponses(void callback(void*, nlmsghdr*), void* out) { // Read through all the responses, handing interesting ones to the callback. ssize_t bytes_read;// while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(recv(fd_, data_, size_, 0))) > 0) {// while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(recvfrom(fd_, data_, size_, 0 ,NULL,0))) > 0) {while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(raw_syscall(__NR_recvfrom,fd_, data_, size_, 0, NULL,0))) > 0) { auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_); for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) { if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true; if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) { auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr)); errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO; return false; } callback(out, hdr); } } // We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE. return false;} |
但是recv这种函数很容易被hook，inlinehook recv ,recvfrom ,recvmsg
在方法执行完毕以后直接就可以处理参数二的返回值。
在不直接使用系统提供的recv 以后，有两种方式可以选择。
- 方法1：
直接调用syscall函数，通过syscall函数进行切入到recv 。
这种方式可以更好的兼容32和64位，但是可能被直接hook syscall这个函数入口 。
因为和设备指纹相关的函数，是重点函数，侧重安全。所以重点采用方法2
将syscall 汇编代码嵌入到指定方法内部。
方法2：我们直接把recv换成svc内联汇编代码如下
相当于自己实现syscall （代码摘抄自libc syscall）
使用的话也很简单，导入函数头就好。
1 2 3 | extern "C" { __inline__ __attribute__((always_inline)) long raw_syscall(long __number, ...);} |
32位：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | .text .global raw_syscall .type raw_syscall,%functionraw_syscall: MOV R12, SP STMFD SP!, {R4-R7} MOV R7, R0 MOV R0, R1 MOV R1, R2 MOV R2, R3 LDMIA R12, {R3-R6} SVC 0 LDMFD SP!, {R4-R7} mov pc, lr |
64位：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | .text .global raw_syscall .type raw_syscall,@functionraw_syscall: MOV X8, X0 MOV X0, X1 MOV X1, X2 MOV X2, X3 MOV X3, X4 MOV X4, X5 MOV X5, X6 SVC 0 RET |
将代码替换成如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(raw_syscall(__NR_recv,fd_, data_, size_, 0, NULL,0))) > 0) { auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_); for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) { //判断是否读取结束,否则读取callback if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true; if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) { auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr)); errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO; return false; } //处理具体逻辑 callback(out, hdr); } } // We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE. return false;} |
很不幸，报错了，安卓8内核上使用了seccomop 过滤掉了svc 直接调用 recv
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | 2022-03-02 21:47:13.753 5867-5867/? A/DEBUG: Build fingerprint: 'Xiaomi/cmi/cmi:11/RKQ1.200826.002/21.11.3:user/release-keys'2022-03-02 21:47:13.753 5867-5867/? A/DEBUG: Revision: '0'2022-03-02 21:47:13.753 5867-5867/? A/DEBUG: ABI: 'arm'2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: Timestamp: 2022-03-02 21:47:13+08002022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: pid: 5773, tid: 5773, name: example.jnihook >>> com.example.jnihook <<<2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: uid: 100192022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: signal 31 (SIGSYS), code 1 (SYS_SECCOMP), fault addr --------2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: Cause: seccomp prevented call to disallowed arm system call 2912022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: r0 0000004c r1 da3ea000 r2 00002000 r3 000000002022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: r4 00000000 r5 00000000 r6 00000000 r7 000001232022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: r8 00000000 r9 f1ff2e00 r10 ffeedb20 r11 f1ff2e002022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: ip ffeed9f8 sp ffeed9e8 lr c4459b03 pc c445a3a42022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: backtrace:2022-03-02 21:47:13.757 5867-5867/? A/DEBUG: #00 pc 0000c3a4 /data/app/~~O88Sqqnxjf7EjHid_THMIA==/com.example.jnihook-j2EVKCAjF3Cpu3p_RLym8A==/lib/arm/libhelloword.so (BuildId: 95d05421436486cc260cc32f813488b04b882b78).... |
报错的原因一句话
seccomp prevented call to disallowed arm system call 291
secomp简介：
seccomp是Linux的一种安全机制，android 8.1以上使用了seccomp
主要功能是限制直接通过syscall去调用某些系统函数
seccomp的过滤模式有两种(strict&filter)
第一种strict只支持如下四种,如果一旦使用了其他的syscall 则会收到SIGKILL信号
read()
write()
exit()
rt_sigreturn
通过下面方式进行设置。
1 2 | seccomp（SECCOMP_SET_MODE_STRICT）prctl (PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_STRICT)。 |
strict
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | #include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <linux/seccomp.h>#include <sys/prctl.h>int main(int argc, char **argv){int output = open(“output.txt”, O_WRONLY);const char *val = “test”;//通过prctl函数设置seccomp的模式为strictprintf(“Calling prctl() to set seccomp strict mode…\n”);prctl(PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_STRICT);printf(“Writing to an already open file…\n”);//尝试写入write(output, val, strlen(val)+1);printf(“Trying to open file for reading…\n”);//设置完毕seccomp以后再次尝试open （因为设置了secomp的模式是strict，所以这行代码直接sign -9 信号）int input = open(“output.txt”, O_RDONLY);printf(“You will not see this message — the process will be killed first\n”);} |
filter（BPF）
Seccomp-bpf
bpf是一种过滤模式，只有在linux高版本会存在该功能
当某进程调用了svc 首先会进入我们自己写的bpf规则
通过我们自己的写的规则，进行判断该函数是否被运行调用。
常用的就是ptrace+seccomp去修改svc的参数内容&返回值结果。
回到正文，不过还好，
在android底层 recv的实现是recvfom代码如下
1 2 3 4 5 6 7 | __BIONIC_FORTIFY_INLINEssize_t recv(int socket, void* const buf __pass_object_size0, size_t len, int flags) __overloadable __clang_error_if(__bos_unevaluated_lt(__bos0(buf), len), "'recv' called with size bigger than buffer") { return recvfrom(socket, buf, len, flags, NULL, 0);} |
我们将svc调用号切换到recvform
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | bool NetlinkConnection::ReadResponses(void callback(void*, nlmsghdr*), void* out) { // Read through all the responses, handing interesting ones to the callback. ssize_t bytes_read;while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(raw_syscall(__NR_recvfrom,fd_, data_, size_, 0, NULL,0))) > 0) { auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_); for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) { if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true; if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) { auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr)); errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO; return false; } //处理具体逻辑 callback(out, hdr); } } // We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE. return false;} |
程序完美运行起来，网卡获取成功。
1 | 2022-03-02 22:05:53.790 11145-11145/com.example.jnihook E/Netlink: wlan0 A4:4B:D5:0B:51:57 |
git地址：
https://github.com/w296488320/getMacForNetlink
参考文章：
https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/120448337
文章来源：
课程78-79课件。v296488320
最后于 2022-8-3 16:59
被珍惜Any编辑
，原因：
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 总结得很到位！
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没测试过 哈哈哈 可以试一下 |
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肯定随机啦 |
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是的，android 11可以获取，但是12不行 。 |
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 关注关注。
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设备指纹是风控的一个维度，要是做的不行的确实不需要看了，反正变来变去。也不知道 |
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他用的是al的 |
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al是什么 |
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ali |
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