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[原创]MRCTF2022 stuuuuub 题解
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发表于: 2022-7-9 23:12
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学了这么一段时间的Android，难得见到的一道比较对口的逆向题，
不过比较遗憾的是，题目用的函数抽取的方法的文章我刚好看过，还研究了蛮久，，不过当时就一直没有怎么看懂，只死磕出了在抽取指令时的操作，但是却不明白他是通过什么以及如何将指令给填充回去的
不过经过实打实分析了这个题目后，对指令填充有了一定的理解，虽然这个题目填充的方式比较简易，但是至少知道了核心思想。果然知识表面上看懂了都还不是自己的，只有真正上手实践了才能理解的更加深刻
首先通过AndroidManifest.xml找到入口Activity：com.mrctf.android2022.StubApp
StubApp类里先看attachBaseContext
判断了e类的a函数返回值，如果True则取e.d()的ClassLoader
设置了两个so文件的路径、API的检查以及
e.f() => e.e() => e.b() e.c()
e.b()函数通过在su常见路径下创建su文件来检查是否被root
e.c()通过执行which su命令后读取输出来检查是否有su文件
如果有su则会输出
如果没有su则没有输出
所以总的来说 attachBaseContext的e.a函数加载了两个数据文件夹下so文件的路径以及运行环境和root的检测
e.d()中分别读取并解密了assets文件夹下的三个文件res.dat、libc++_shared.so和build.json
其中res.dat和libc++_shared.so作为两个so文件
build.json作为Dex文件通过InMemoryDexClassLoader加载
InMemoryDexClassLoader能够通过从一个包含着DEX文件的缓冲区中加载类。可以用来执行没有被写进本地文件系统的代码
尔后调用了e.g()来将当前的Activity的classLoader替换成我们加载了自定义类的classLoader
因为当前的Activity的mClassLoader已经是Activity默认的PathClassLoader，而该PathClassLoader并没有加载我们的自定义类，而且我们接下来要启动的MainActivity也是由PathClassLoader加载的，而且我们的InMemoryDexClassLoader和PathClassLoader都是继承于BaseDexClassLoader，所以后续如果要调用自定义类的话就会找不到
接下来分析解密几个so
首先是由res.dat解密得到libnative.so
读取res.dat文件后调用了decodeSo函数进行解密存放在应用的数据目录下的libnative.so，而decodeSo是libstub.so里的native函数
但是在libstub.so里却没有直接找到decodeSo函数，因此应该是JNI_OnLoad里动态注册的
另外libstub.so使用了Ollvm的字符串加密和控制流平坦化
字符串在加载时调用了.init_array里的以.datadiv_decode开头的函数对字符串进行解密
因此对于字符串解密有两种方法
这里参考官方给的WP中使用了AndroidNativeEmu框架
解密前：
解密后：
sub_3F44里调用了sub_4D06是RegisterNatives动态注册函数
RegisterNatives的定义
所以可以看到sub_3A74就是实际调用的decodeSo函数
因为
实际上干的内容就是逐字节异或0x22，然后保存到文件，即可得到libnative.so
但是后面JNI_OnLoad还没有分析完
后面调用了sub_2A2C和sub_2DEC
后面看了源码后才知道这两个函数分别是通过inLine Hook来Hook libc.so的execve和Hook libart.so的loadMethod
项目地址：ele7enxxh / Android-Inline-Hook
大致使用方法
MainActivity存在的dex由build.json异或49即可得到
MainActivity里检查了输入长度然后调用了Utils.nativeCheck
Utils加载了libnative.so
我们直接搜索发现好像有nativeCheck，但是查看了函数内容提示是个错误的flag
仔细看发现这里的函数在Utils前有两个下划线
因此实际上的函数又是一个动态注册的
使用以下脚本去除一些混淆
我们可以看到是有注册nativeCheck和check函数
但是注册的函数处的参数的地址没有有用的东西
后来看了源码之后，在sub_3D74又是一个Inline Hook，
dword_1B37C是在JNI_OnLoad里赋了JNIEnv*类型
而+860偏移是RegisterNatives函数（前面分析的是有看到过，所以还算比较熟悉，或者是查看Structures里的JNINativeInterface的定义）
因此sub_3D74函数里Hook了RegisterNatives函数，实际调用的是sub_3834
由前面定义知道a3是JNINativeMethod
所以干的事情就是把传进去的函数减了2022才是实际的函数地址
nativeCheck函数的地址为0x29BC+3-2022=0x21D8
nativeCheck内对输入的参数调用了Utils的test函数，但是我们看到的函数只有一个return true
这涉及到nativeCheck里的其他操作
首先我们先回到libstub里对loadMethod的Hook上分析
Hook后的函数将dexfile偏移0xB24的地址给读取了出来并存到了shm文件下
我们从dex中可以看到该处地址刚好是存放test函数地址的地址
然后在libnative.so的JNI_OnLoad函数读取了shm文件里的内容，赋给了methodAddr
尔后在nativeCheck里给该地址赋了值，即把指令填了回去
再调用test函数
然后再把test函数里的指令给清空
因此只需将指令填回去即可恢复test函数的内容
对输入进行异或后，又调用了check函数
check函数里对输入进行了填充，然后又调用了Encrypto函数后和签名进行异或，最后与目标数据进行比较
import logging
import sys
from unicorn import *
import struct
from androidemu.emulator import Emulator
from UnicornTraceDebugger import udbg
logging.basicConfig( stream=sys.stdout,
level=logging.DEBUG,
format='%(asctime)s %(levelname)7s %(name)34s | %(message)s'
)logger = logging.getLogger(__name__)
emulator = Emulator(vfp_inst_set=True, vfs_root='vfs')
str_datas = {}
def hook_mem_write(uc,type,address,size,value,userdata):
try:
curdata = struct.pack("I", value)[:size]
str_datas[address] = curdata
except:
print(size)
emulator.mu.hook_add(UC_HOOK_MEM_WRITE,hook_mem_write)emulator.load_library('lib/libc.so',do_init=False)
lib_module = emulator.load_library('lib/libstub.so',do_init=True)
base_addr = lib_module.base
sodata = open('lib/libstub.so', 'rb').read()
for address,value in str_datas.items():
if base_addr < address < base_addr + lib_module.size:
offset = address - base_addr - 0x1000
print('address:0x%x data:%s offset:0x%x ' % (address, value, offset))
sodata = sodata[:offset] + value + sodata[offset+len(value):]
with open('lib/libstub_new.so','wb') as file:
file.write(sodata)
import logging
import sys
from unicorn import *
import struct
from androidemu.emulator import Emulator
from UnicornTraceDebugger import udbg
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