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[原创]移动安全---缘起:从零开始root
发表于: 2023-3-28 14:36 33853

[原创]移动安全---缘起:从零开始root

2023-3-28 14:36
33853

感谢r0ysue,送了我手机,白嫖的快感。
上一篇发了如何写一个hook框架,但是还是依赖于root权限,而在android平台,magisk就是root的代名词。所以开始了。。。。。

软件安全的崛起

软件安全所要解决的问题提是什么: 防攻击、防代码泄露。

那么为什么会有软件安全的问题,因为软件运行平台不安全,而软件的载体是编译后的应用文件,不安全的平台导致了这些应用文件会被攻击者获得,因而产生了软件安全。

所以软件安全的崛起,本质还是因为,运行平台端的不安全。

为什么运行平台端不安全那,pc而言,本身不提供也不担任应用保护的角色。而移动端,有一定程度的保护,甚至我觉得,开始他们是想做起来的,但是后续发现,基本不可能,为什么,正是因为越狱。

目前软件保护做的最好的是ios,假如,ios手机系统无法越狱,你能拿到他的真正的编译程序吗?

加固混淆这些安全技术就是用来对抗静态分析的,符号执行、模拟执行、混合执行、动态运行,就是用来破解加固混淆的。

反调试、反反反调试,特征检测,可信任执行环境,就是用来对抗动态执行的。

越狱方式:

漏洞提权(系统级别)

这一种比较普遍和通用,不仅仅是移动设备,pc设备也通用。能够提权的漏洞一般都是比较严重的品相较好的漏洞,一年也没几个,但是一般都有,例如ios,号称安全性比andorid高,但是从开始到现在,一直有漏洞,虽然最新版本的漏洞还没有更新出来,但是迟早会有,andriod也是一样。漏洞可能还分为硬件和软件漏洞,这种就不细说了,主要还是看严重程度。大部分漏洞提权,都只能获得无根root,ios听说以前有一些有根的root,这种很少。

固件提权

普通固件提权

这种在理论上来说,是百分之百可能,但是利用的门槛比较高,要过很多的坑,开源的可能比闭源的好做,如果遇到闭源的,例如无法修改固件,不知道格式等等,android 由于是开源的,解锁的手机,可以直接通过magisk修改rom,然后刷进行,也可以寻找源码直接编译一个新的有root权限的固件刷进去,或者ios,目前研究不多,后续有时间了,这部分会补上。

但是这种通过固件提权的方式,有个问题,就是有可能会被反击,也就是厂家内置了一些固件验证,必须要过了这些验证,才能正常启动,否则是不允许启动的。这就需要修改更多固件的信息,对固件足够了解。

板载驱动提权(可能写的不是很严谨)

这个我开始没打算写的,只听过,没见过。但是参加mosec 看见大神亲手演示。

首先,要知道,有很多设备,是不提供刷写功能的,比如向android这种刷写系统的功能,华为,小米这些手机,都是需要申请解锁的,对了还有sony,很多年前sony就有这个功能,而且是网络锁,如果没有解开网络锁,就无法刷写系统。改了固件刷不进去,也没用。但是,在系统固件之上,还有一层程序,用于刷写镜像,管理板子是否解锁,板载驱动啥的,soc这些,芯片程序,这一部分可能也是有漏洞的,而你可以运用这部分漏洞,攻击他的保护程序,从而打到可以刷写固件的目的。去年的mosec就演示了这个。芯片那些程序是开源的,通过分析找到了漏洞,然后进行攻击。我还听说过闭源程序,直接通过硬件手段,将程序搞下来,然后用ida进行分析,寻找漏洞,或者寻找算法解锁的。

安全性:

越狱的人,基本已经很少考虑这个问题。

目前ios越狱用的就是无根越狱,而android用的是magisk,就是修改固件越狱。就安全性而言,一般来说,固件越狱是比漏洞越狱更加安全。

漏洞越狱,预示这你的手机存在root提权漏洞,不仅你可以提权,任何一个第三方app,都有和你一样的提权机会,从而获取root权限。

而固件提权,只有手机主人才拥有固件提权的机会,只要管控好嵌入的root管理程序,保证root权限不外泄,就能保证安全问题。

android的越狱,我们一般都是来说android系统的越狱。

固件方面

目前普遍需要接bl锁,当然有的品牌目前已经禁止解锁了。

1、根文件系统可以读写年代,并且没有selinux

权限管控,只有DAC,没有mac,也就是说,只要获取了root权限,就可以拥有一切,而且,根文件系统可读写,就可以修改文件系统,进行永久root

当时,根本不需要内核漏洞,只需要应用漏洞,提权到root,修改rom,就可以永久提权了。

2、开启固件rom,加入selinux

在这个时期,效果一般,selinux ,杜绝了应用层root权限泄露,但是rom固件的效果一般,当时的手机普遍能解锁,然后刷机,而且android当时自带一个recovery,配合当年很火的supersu,直接就能刷进去一个su权限,获取root。他的原理就是把根文件系统重新打包,再刷进去,覆盖以前的rom。

关于magisk,本来写了一些的,但是架不住大佬是在写的太好了,我就删除了。
https://bbs.kanxue.com/thread-276361.htm#msg_header_h3_4

从上面的分析,我们知道了,越狱只有两种,漏洞越狱和固件。而这两种都是有很多成品的。固件越狱就是magisk,漏洞越狱,我们需要一个android的内核漏洞,品相要好,要能关闭selinux。

漏洞:CVE-2019-2215。

这个漏洞品相极好,而且分析的人不少,另外宣传一下,买手机可以找r0ysue,我用的是手机就是pixel

https://bbs.kanxue.com/thread-264932.htm#msg_header_h1_9

https://bbs.kanxue.com/thread-266198.htm

提权之后,我们要做到无感知,还需要打开selinux,并让root权限泄露出来。

root权限泄露

这个肯定是su程序,或者supersu,这个是有android成品的。

但是很遗憾不行,在关闭selinux后,su就断开了。因为selinux,的策略阻止root权限外泄。

修改selinux策略

selinux测策略文件是在编译后产生的,也就是说文件不能更改,而启动的时候会加载这个策略文件。
有兴趣的可以看一下这个。

https://source.android.google.cn/docs/security/features/selinux?hl=zh-cn

但是有些大神就是这么牛逼,他们开发了一种selinux 注入工具

https://github.com/phhusson/sepolicy-inject

如果有幸能关闭selinxu,那么就可以使用这种工具修改selinux策略,而magisk 也是有这个工具叫supolicy,我使用的magisk的工具测试的。

supolicy工具操作:

selinux如果报错,后台会显示如下日志

我们可以先根据上面的报错的信息,修改selinxu的规则,然后用supolicy加载进去。
加载字符串规则

加载文件

我们根据selinux的报错信息,来一直不断的修改策略,直到成功为止。

前面搞完了后,还有点问题,就是找不到可执行文件,因为rom是只读的,无法复制文件到系统可执行文件路径,所以应用无法找到,填绝对路径?又是否要修改策略那?

所以上我们的神器mount --bind 他可以将两个目录合并到一起。但是又不改变文件。这么形容那,就像文件系统的hook。而magisk也是使用了这个。magisk 虽然代码体量不小,而且有很多对系统启动修改,已经挂载这些,但是我觉得如果没有mount --bind,代码体量将会更大,所解决的问题可能也会更多,更麻烦。

在tmp2下有一个文件supersu

不能复制过去,只读文件系统

mount --bind

然后就可以使用了

无感知的root工具,你可以将su文件的名字随意更改,然后配合上一篇的rxposed完成全局hook工作。
工具和一些selinux的策略文件,还有我自己写了一个demo su放在github上,地址:
https://github.com/Thehepta/android-jailbreak

由于有些东西还并未全部弄懂,所以不敢乱写。
由于有些东西还并未全部弄懂,所以不敢乱写。
+ 3、固件验证(avb)、回滚保护、system as root、 ab分区(更新较快,没跟上)
 
    固件验证,Android Verified Boot(这个没仔细查,研究的时候已经是2.0了),多了一个vbmeta.img分区,用于校验 boot.img system.img vendor.img 这些分区,确保不被篡改(可以解锁,关闭)。
 
    system as root,原来的就是将system.img变成根文件系统,原来都是boot.img里面的ramdisk 是根文件系统的
 
    回滚保护,直接修改system.img镜像,无效,数据在启动的时候如果有vbmeta验证,会将数据修正。
 
    ab分区,分区修改,反正就是将recovery 分区删掉了,要想使用twrp,没法刷写进recovery了,需要用fastboot 直接应道twrp镜像
+ 3、固件验证(avb)、回滚保护、system as root、 ab分区(更新较快,没跟上)
 
    固件验证,Android Verified Boot(这个没仔细查,研究的时候已经是2.0了),多了一个vbmeta.img分区,用于校验 boot.img system.img vendor.img 这些分区,确保不被篡改(可以解锁,关闭)。
 
    system as root,原来的就是将system.img变成根文件系统,原来都是boot.img里面的ramdisk 是根文件系统的
 
    回滚保护,直接修改system.img镜像,无效,数据在启动的时候如果有vbmeta验证,会将数据修正。
 
    ab分区,分区修改,反正就是将recovery 分区删掉了,要想使用twrp,没法刷写进recovery了,需要用fastboot 直接应道twrp镜像
+ selinux
 
    linux下有两种权限管控,传统的DAC(直接访问控制),和MAC(强制访问控制)安全机制(selinx)。
    关于selinux,我看了很多资料,很长时间没弄明白,所以在这里就我自己的理解详细写一下。
 
    + MAC和DAC
 
        + DAC
 
            是以用户为主体,比如,就像现实世界中的人,你运动,你学习,你考大学,你装修,把自己的房子烧了,没人管你的,你的这些行为,就是进程,而你烧房子,花钱,等等,就是操作文件,房子就是文件,钱,就是文件,你怎么操作,没人管你,因为他们是属于你的,你是主体。
 
        + MAC
 
            mac以进程为主体,文件,属性为客体,就像现实世界中,以事件为主体,物质为客体,这种情况下,假如你要烧你的房子,假如假如你要花你的钱,在DAC中是允许的,但是在mac中,会首先判断你的行为事件,比如你的行为事件是装修,是需要对房子进行操作的,但是你的操作确是烧房子,拆房子,就会被禁止,比如你要吃饭,是要花钱的,但是你的操作是花钱买法拉利了,这也是没有权限的。粒度为进程(有安全上下文标签),管控行为,为读写,执行,等等,被执行者(文件)贴上标签,进程操作被文件的时候,通过进程和文件的标签判断,是否可以操作。
 
    selinux,是在mac基础上进行的加强和扩展
 
    + selinux 工作原理
 
        + 在编译的时候,确定了大致的安全策略,尤其一些比较重要,权限高的文件。这些安全策略会将这些文件管理的死死的,不会给予他们任何多余的权限
 
        + 全文件加标签,会将每一个文件都加上安全上下文的标签,彻彻底底的管控
 
        + 主要工作点是内核模块,在内核各个操作点,添加钩子,当操作发生的时候,会首先通过安全策略进行判断。(只要钩子写的全,就不可能绕过去)
 
+ selinux 对于漏洞的防御
 
    selinux能防御应用层的root权限漏洞,对于内核层的root权限漏洞,存在直接从内核关闭selinux的可能。但是如果无法关闭selinux,root权限将无法外泄,因为selinux权限的策略对于root用户、权限的非root用户访问默认是禁止的。
 
    对于selinux 而言,是不是root,没有任何区别,root这个概念是DAC所提供的的用户概念,而selinux是策略控制的,不会因为,你是root用户,就不对你进行策略管控
 
    root用户在DAC权限来说是有关闭selinux的权限的(android上,别的linux没搞过,不清楚),但是如果selinux打开了,你就要拥有关闭selinux权限的MAC策略权限。
 
    内核漏洞如果无法直接从内核层面关闭selinux,那么即使获取了root,也是无法绕过selinux策略的,跟用户层的root提权漏洞会面临一样的结果。
+ selinux
 
    linux下有两种权限管控,传统的DAC(直接访问控制),和MAC(强制访问控制)安全机制(selinx)。
    关于selinux,我看了很多资料,很长时间没弄明白,所以在这里就我自己的理解详细写一下。
 
    + MAC和DAC
 
        + DAC
 
            是以用户为主体,比如,就像现实世界中的人,你运动,你学习,你考大学,你装修,把自己的房子烧了,没人管你的,你的这些行为,就是进程,而你烧房子,花钱,等等,就是操作文件,房子就是文件,钱,就是文件,你怎么操作,没人管你,因为他们是属于你的,你是主体。
 
        + MAC
 
            mac以进程为主体,文件,属性为客体,就像现实世界中,以事件为主体,物质为客体,这种情况下,假如你要烧你的房子,假如假如你要花你的钱,在DAC中是允许的,但是在mac中,会首先判断你的行为事件,比如你的行为事件是装修,是需要对房子进行操作的,但是你的操作确是烧房子,拆房子,就会被禁止,比如你要吃饭,是要花钱的,但是你的操作是花钱买法拉利了,这也是没有权限的。粒度为进程(有安全上下文标签),管控行为,为读写,执行,等等,被执行者(文件)贴上标签,进程操作被文件的时候,通过进程和文件的标签判断,是否可以操作。
 
    selinux,是在mac基础上进行的加强和扩展
 
    + selinux 工作原理
 
        + 在编译的时候,确定了大致的安全策略,尤其一些比较重要,权限高的文件。这些安全策略会将这些文件管理的死死的,不会给予他们任何多余的权限
 
        + 全文件加标签,会将每一个文件都加上安全上下文的标签,彻彻底底的管控
 
        + 主要工作点是内核模块,在内核各个操作点,添加钩子,当操作发生的时候,会首先通过安全策略进行判断。(只要钩子写的全,就不可能绕过去)
 
+ selinux 对于漏洞的防御
 

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教会徒弟,饿死师傅,这年头 
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这个和SKRoot有什么区别后期会支持模块吗?

最后于 2023-5-16 12:00 被mmp666编辑 ,原因:
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mmp666 这个和SKRoot有什么区别后期会支持模块吗?
这个只是一个通过手机漏洞获取root的一种方式,skroot或者magisk kernel su 都是需要对系统镜像进行刷写的,通过漏洞的这种不需要,不过他的前提是系统要有漏洞
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