Android中利用ZipEntry漏洞实现免root写恶意文件到应用的沙盒中

一、前言

Android中的漏洞真的很多，一不小心就踩到坑了，最近开发过程中遇到一个问题，解决发现一个很大的漏洞，而这个漏洞到现在也没有修复，google也没有想过修复，下面就来看看这个漏洞的场景。

二、漏洞场景分析

Android中现在开发过程中会有很多场景中使用到解压缩文件，比如动态加载机制，可能下载了apk/zip文件，然后在本地做解压工作，还有就是一些资源在本地占用apk包的大小，就也打包成zip放到服务端，使用的时候在下发。本地在做解压工作。那么在Android中解压zip文件，使用的是ZipInputStream和ZipEntry类，代码比较简单：

代码看上去很简单，但是这段代码中就存在一个问题，就是那个zipEntry.getName方法，这个方法返回的是zip文件中的子文件名称，按照正常逻辑，解压这个子文件到本地都是直接用相同的名字即可，但是这里zip文件就存在一个漏洞：

zip文件中的子文件名格式没有格式要求，也就是可以包含特殊字符。

但是在系统中是有限制的，比如Windows中：

在Linux中：

这些系统中是不允许文件名包含一些特殊字符的，但是在ZipInputStream/ZipOutputStream类却是可以的。

也就是说使用ZipOutputStream类进行压缩文件，这里可以对文件名不做任何限制，压缩代码也简单：

只用ZipEntry类做单个文件压缩：

这里的ZipEntry可以指定随意的名称，而这个名称就是文件在zip中的文件名。但是问题是这里对名称没有任何限制，那么如果我们的zip包被人恶意的拦截，然后进行修改，当然这里他可以使用ZipInputStream/ZipOutputStream类，写一个简单的小程序，就可以把恶意文件写入到zip中

三、漏洞出现的原因

这里的恶意漏洞的问题就在于：

因为文件名没有限制，所以攻击者可以把恶意文件名称命名为：../../../../data/data/xxx.xxx.x/hacker.dex，因为Android是基于Linux系统的，在Linux系统中../这个符号代表是回到上层目录，那么这里可以多弄几个这个符号，这样就会回到Android系统的根目录，然后在进入当前应用的沙盒目录下，写一个文件了。当然这里只能写入本应用中，而不能写入其他应用。

存在的风险：比如现在知道了一个应用的沙盒数据的详细信息，比如一些隐私数据存放在SharedPreferences.xml中，或者是有动态加载机制，需要加载的dex存放在一个目录中，那么这时候我们可以利用这个漏洞，把几个恶意文件，命名成

../../../../data/data/xxx.xxx.xxx/shared_pref/info.xml，或者是../../../../data/data/xxx.xxx.xxx/dexfile/dynamic.dex等

这样在使用ZipEntry进行解压文件的时候，因为直接使用了ZipEntry.getName方法或者文件名，然后直接释放解压到本地了，所以这时候就相当于替换了本应用的沙盒数据了，这个也是利用了app本身的权限来写入沙盒数据。

四、漏洞案例分析

上面分析完了漏洞，下面就用一个简单的例子来看看问题吧：

因为，我们上面分析知道，在本地系统中命名这样特殊格式的文件，在进行压缩成zip文件是不行的，因为系统不支持这种命名格式，所以这里需要写一个小程序，把这个特殊的文件名的文件压缩成zip，便于测试，然后在进行解压：

先进行压缩文件，方便测试，产生一个demo.zip文件，然后在进行解压验证漏洞问题，这里验证问题的重点是：

这里把zip中需要解压的文件名前加上前缀：../../../data/data/cn.wjdiankong.androidzipleakdemo/ 这样解压之后的目录就是本应用的沙盒中了，注意这里的../这样的符号不要太多，只要能回到根目录就可以了。

这里为了方便，直接使用echo命令，写入aaa内容到demo.txt文件中，然后点击压缩，再次查看多了demo.zip文件了：

看到了，这里就把zip中的恶意文件demo.txt释放到了应用的沙盒中了，如果这个文件是dex或者啥，替换原来应用的一些重要文件，那么后果会很严重的。

五、如何避免这个漏洞问题

上面的问题，我们了解了，主要是因为ZipEntry在进行压缩文件的时候，名称没有做任何限制，而在Android系统中../这种特殊符号代表的是回到上层目录，又因为这个解压工作在本应用中，可以借助app的自生权限，把恶意文件名改成：../../../data/data/...即可在解压的时候把文件解压到了应用的沙盒中。

那么其实问题在于最后一步解压，因为我们不会去修改解压之后的文件名，默认都是直接解压即可，那么这里修复这个漏洞问题很简单了，有很多种方式，核心就一个就是不要让有特殊字符，比如：../ 的文件成功解压，或者是解压到本地文件名称不能包含这种特殊字符即可：

这里可以直接过滤来防护这个问题了。

六、问题延展

上面分析了现在应用很多都有从服务端下载zip文件，然后在本地进行解压的功能，在解压的过程中默认不回去进行文件名的操作，所以就存在一些特殊字符的文件名被释放到了本地，从而产生重大后果。但是这里有一个前提，就是你需要下载的zip文件被攻击者拦截到了，并且替换了。但是如果在下载的过程中就做一层安全其实也是可以的，比如使用https协议，然后在结合文件的MD5比对功能，这样就可以防止zip包被人拦截替换了。本地也就不会存在这样的风险了。

所以现在Android中动态加载技术和插件化开发已经很普遍了，但是在下载这个阶段一定要好防护工作，一个是服务端可以采用https协议，而客户端需要做文件的MD5比对，以及这种解压工作的防护过滤。

如果你的项目现在正好有解压zip的功能，请看完这篇文章之后，尽快去审查一下项目中解压有没有做防护，没有的话就尽快加上吧！

七、漏洞总结

本文主要介绍了一个不起眼的漏洞，但是隐藏着很严重的问题，这个漏洞主要是因为如下几点综合产生的：

1、ZipEntry对压缩文件名没有特殊要求

2、在Android系统中../特殊字符代表着回到上级目录

3、借助本应用的权限，把数据写入沙盒中

因为这三点，就可以在解压过程中把恶意文件解压到应用的沙盒中，当然这里有一个前提就是你的zip包被人拦截并且篡改加入这种特殊字符的恶意文件了。

关于这个漏洞的修复，Google一直没有修复，只是在Api中做了提醒：

可以看到google对该方法给出了一个安全提示，提示开发者如果该方法的返回值中包含有"../"跳转符，需要特别注意不要将文件写到了目标文件夹之外。如果不对"../"跳转符做过滤，就有可能遍历目录，在解压zip文件时以本app的权限覆盖任意文件。

项目下载：http://download.csdn.net/detail/jiangwei0910410003/9594958

八、总结

人生处处是坑，Android系统处处是漏洞，开发中碰到这个问题，真的很难注意到，但是却隐藏这很大的风险，所以有项目中用到了zip解压的速度检查项目，如果有的话，看看有没有添加防护过滤，保证我们的项目没有这个漏洞的风险！

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