0x01 Android签名机制
将APK重命名为zip文件,然后可以看到有个META-INF的文件夹,里面有三个文件,分别名为MANIFEST.MF、CERT.SF和CERT.RSA,这些就是使用signapk.jar生成的签名文件。
1、 MANIFEST.MF文件:
程序遍历update.apk包中的所有文件(entry),对非文件夹非签名文件的文件,逐个生成SHA1的数字签名信息,再用Base64进行编码。具体代码见这个方法:
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private
static
Manifest addDigestsToManifest(JarFile jar)
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关键代码是
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for
(JarEntry entry: byName.values()) {
String name = entry.getName();
if
(!entry.isDirectory() && !name.equals(JarFile.MANIFEST_NAME) &&
!name.equals(CERT_SF_NAME) && !name.equals(CERT_RSA_NAME) &&
(stripPattern ==
null
||!stripPattern.matcher(name).matches())){
InputStream data = jar.getInputStream(entry);
while
((num = data.read(buffer)) >
0
) {
md.update(buffer,
0
, num);
}
Attributes attr =
null
;
if
(input !=
null
) attr = input.getAttributes(name);
attr = attr !=
null
?
new
Attributes(attr) :
new
Attributes();
attr.putValue(
"SHA1-Digest"
, base64.encode(md.digest()));
output.getEntries().put(name, attr);
}
}
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之后将生成的签名写入MANIFEST.MF文件。关键代码如下:
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Manifest manifest = addDigestsToManifest(inputJar);
je =
new
JarEntry(JarFile.MANIFEST_NAME);
je.setTime(timestamp);
outputJar.putNextEntry(je);
manifest.write(outputJar);
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2、 生成CERT.SF文件:
对前一步生成的Manifest,使用SHA1-RSA算法,用私钥进行签名。关键代码如下:
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Signature signature = Signature.getInstance(
"SHA1withRSA"
);
signature.initSign(privateKey);
je =
new
JarEntry(CERT_SF_NAME);
je.setTime(timestamp);
outputJar.putNextEntry(je);
writeSignatureFile(manifest,
new
SignatureOutputStream(outputJar, signature));
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3、 生成CERT.RSA文件:
生成MANIFEST.MF没有使用密钥信息,生成CERT.SF文件使用了私钥文件。那么我们可以很容易猜测到,CERT.RSA文件的生成肯定和公钥相关。 CERT.RSA文件中保存了公钥、所采用的加密算法等信息。核心代码如下:
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je =
new
JarEntry(CERT_RSA_NAME);
je.setTime(timestamp);
outputJar.putNextEntry(je);
writeSignatureBlock(signature, publicKey, outputJar);
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在程序中获取APK的签名时,通过signature方法进行获取,如下:
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packageInfo = manager.getPackageInfo(pkgname,PackageManager.GET_SIGNATURES);
signatures = packageInfo.signatures;
for
(Signature signature : signatures) {
builder.append(signature.toCharsString());
}
signature = builder.toString();
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所以一般的程序就是在代码中通过判断signature的值,来判断APK是否被重新打包过。
0x02 签名绕过方式
在讲签名绕过的方式前,需要先明确DEX校验和签名校验:
1.将apk以压缩包的形式打开删除原签名后,再签名,安装能够正常打开,但是用IDE(即apk改之理,会自动反编译dex)工具二次打包,却出现非正常情况的,如:闪退/弹出非正版提示框。可以确定是dex文件的校验
2、将apk以压缩包的形式打开删除原签名再签名,安装之后打开异常的,则基本可以断定是签名检验。如果在断网的情况下同样是会出现异常,则是本地的签名检验;如果首先出现的是提示网络没有连接,则是服务器端的签名校验.
2.1.Java层校验
获取签名信息和验证的方法都写在android的java层。实例如下:
1、使用APKIDE反编译APK,不做任何操作,然后直接回编译,安装后运行,提示如下:
3、此处就是获取签名的,然后找程序判断签名的地方,进行修改,如下图,if-nez是进行判断的地方,将ne修改为eq。即if-eqz v2, :cond_0。则程序就可以绕过本地的签名交易。
2.2.NDK校验
将关键代码放到so中,在底层获取签名信息并验证。因为获取和验证的方法都封闭在更安全的so库里面,能够起到一定意义上的保护作用。实例如下:
1、使用APKIDE反编译APK,不做任何操作,然后直接回编译,安装后运行,程序直接退出,无任何提示。
2、在APKIDE中搜索signatures(或者搜索错误提示),定位到签名验证的代码处。
3、使⽤用JD-GUI打开AppActivity,可以看到,此处是获取包名,然后进⾏行MD5计算。
4.在程序中搜索getSignature,发现并没有调⽤用此函数的地⽅方,猜测在so⽂文件中,搜索loadLibrary。
5.在代码中可以查找,可以找到调⽤用的是libcocos2dcpp.so
6.使⽤用IDA打开libcocos2dcpp.so,然后搜索getSiganture,找到调⽤用此函数的地方。
从代码中可以看到,此函数调⽤用了org.cocos2dx.cpp.AppActivity.getSignature
7、查看F5代码,发现此函数是判断签名的函数,然后我们双击此函数的调⽤者,部分代码如下。
8、从上图可以看出,只需要修改BEQ loc_11F754,让其不跳转到jjni——>error,就可以绕过签名校验。 查看HEX,使⽤010editor跳到0011F73E,修改D0为D1。成功绕过签名校验。
2.3.服务器验证
在android的java层获取签名信息,上传服务器在服务端进行签名然后返回验证结果。
如下图,网络验证时,如果网络没连接,一般都会提示错误。
既然是网络验证,肯定要把验证信息发送到服务端,然后进行验证,先看个简单的实例,下次会有个难度大的。
1、手机配置好抓包,然后抓包。第一种图是正常的APK的时候的数据包,第二个图是反编译的APK的数据包,通过对比,发现cookie中的public_key不一样,那么我们替换一下,发现可以正常使用APK的功能了。
2、将正确的public_key添加到APK中。打开反编译的代码,搜索signatures,定位到签名的代码。
可以看到,代码将signatures的值传递到V4中,然后传递到Utils->mPublicKey函数中,于是我们将正确的public_key传给V4。
然后重新打包,重新安装就可以了。
0x03.总结
java层的校验很容易就可以破解掉,在so层实现校验相对来说分析会更难点,而网络验证,如果仅仅是字符串的比较,那么也很容易破解掉。