APK防护——Anti_Virtual App的思路和实现

作者：HAI_i

原文来自：https://bbs.ichunqiu.com/thread-42982-1-1.html

0×00 前言

Virtual App是一个很强大的存在，破坏了Android 系统本身的隔离措施，可以进行免root hook和其他黑科技操作，你可以用这个做很多在原来APP里做不到事情，于此同时Virtual App的安全威胁也不言而喻。可以去看看这篇文章。VirtualApp技术黑产利用研究报告。
当然还有其他东西，可以去各大论坛进行深度挖掘。
我们这次的重点是放在Anti_Virtual App上。

1.内容

1.1 第一种思路和实现

1.2  第二种思路和实现

我也不知道用什么来命名，感觉要是把思路直接写在标题里之后不好展开。不啰嗦了正文开始。

0×01 第一种思路和实现

1.思路

1.1 思路是从哪来的？

我们要防止App在VirtualAPP上运行就要通过Virtual启动App时的一些特征来逆向分析，VirtualAPP是开源的我们也可以结合源码来进行分析。

1.2 思路挖掘

Android应用隔离是基于Linux系统的多用户机制实现的，即每个应用在安装时被分配了不同的Linux用户uid/gid。而在VirtualApp中，client应用（通过VirtualApp安装的应用）与host应用（即VirtualApp本身）是具有相同用户uid的。

这个是在Virtual资料里的介绍，这里有一个值得关注的地方就是，client应用和host应用具有相同的uid。

我们来进行一个测试。

这个是我们运行在正常环境下的。

用grep过滤一下。

然后我们运行在虚拟机下用grep过滤一下。

有一个前提就是，Android 系统中的UID是在app安装的时候进行分配的，之后是不会进行更改的。而且为了可以进行沙箱和隔离，每一个APP分配到的UID是不同的，而且不同的UID仅仅拥有一个进程。这是Linux的多用户系统被阉割下成为了现在的状态，当然也提高了APP的安全性。相同的UID具有共享的特性。

就这个不同的点，我们进行测试的实现。

2. 实现

实现的方法直接使用NDK来进行开发，或者使用java也可以。
实现思路就是我在app里调用ps |grep，拿到返回行数，简单粗暴易懂，可能会有bug，针对一般情况。轻踩。

我们需要做的第一步就是，获取到APP的UID对应的UNAME。
我这里使用的是封装方法。

    struct passwd *pwd;
    pwd = getpwuid(getuid());
    char *find=pwd->pw_name;

这样可以直接拿到UNAME

然后我们使用字符串拼接，将命令结合，我是不是太啰嗦了。。。

    char cmd[20]="ps | grep ";
    LOGD("%s",cmd);
    strcat(cmd,find);
    LOGD("%s",cmd);

使用popen进行命令的运行

int getEnd(char * cmd)
{
    FILE *pp = popen(cmd, "r"); //建立管道
    if (!pp) {
        LOGD("error");
    }
    int i=0;
    char tmp[1024]; //设置一个合适的长度，以存储每一行输出
    while (fgets(tmp, sizeof(tmp), pp) != NULL) {
        if (tmp[strlen(tmp) - 1] == '
') {
            tmp[strlen(tmp) - 1] = ''; //去除换行符
            i++;
        }
        LOGD("%s",tmp);
    }
    LOGD("i:%d",i);
    return i;
}

最后进行调用判断。整合一下最后的结果。

    struct passwd *pwd;
    pwd = getpwuid(getuid());
    char *find=pwd->pw_name;
    LOGD("%s",find);
    char cmd[20]="ps | grep ";
    LOGD("%s",cmd);
    strcat(cmd,find);
    LOGD("%s",cmd);
    int i =getEnd(cmd);
    if (i>4)
    {
        LOGD("This is VA!");
        kill(0, SIGKILL);
    }

3.测试

3.1 正常环境

3.2 VirtualApp环境测试

0×02 第二种思路和实现

1.思路

Virtual App有一个特点，就是在运行app的时候，如果存在so文件的话，会将so文件拷贝到自己的目录下，那么是不是可以对so文件路劲进行读取，然后进行判断，就可以区分开Virtual App和正常运行环境呢。
这个实现要对/proc/PID/maps这个文件进行分析。实现起来可能有点复杂。去git上看看有没有开源项目。
最后锁定了一个目标。https://github.com/ysrc/AntiVirtualApp

2.实现

2.1 实现思路总结

（1）拿到PID
（2）拿到/proc/PID/maps
  (3) 拿到包名
（4）拿到SO路径
（5）分析比对

2.2 拿到PID

拿到当前进程的PID的方法很多。这里有一个很简单的方法就是

int pid=getpid();

当然还有另外一种就是通过对java层进行反射拿到pid，两种都是实现了的。
反射三步走，轻松拿到，这里对返回值的掌控还没有到轻车熟路的程度，但是这样子的反射还是可以拿到的。

    //反射拿到pid
    jclass Process=env->FindClass("android/os/Process");
    jmethodID myPid=env->GetStaticMethodID(Process,"myPid","()I");
    LOGD("%d",(int)env->CallStaticIntMethod(Process,myPid));
    return (int)env->CallStaticIntMethod(Process,myPid);

2.3 拿到/proc/PID/maps

这里通过文件拼接读取就可以拿到文件指针了。

char data[256];
    char s[64] = {0};
    int pid=getpid();
    sprintf(s, "/proc/%d/maps", pid);
    FILE *fd = fopen(s, "r");
    if (fd==NULL)
    {
        LOGD("The file is field");
    } else
    {
        LOGD("ok");
    }

2.4 拿到包名。

包名可以通过/proc/PID/cmdline这个文件来拿到

我们还是进行相同的操作。然后对文件进行处理，最后拿到了我们的包名。

char *buffer = (char *) malloc(1024);
    memset(buffer, 0, 1024);
    char path_t[256] = {0};
    int pid = getpid();
    sprintf(path_t, "/proc/%d/cmdline", pid);
    int fd = open(path_t, O_RDONLY);
    if (fd > 0) {
        int read_count = (int) read(fd, buffer, 1024);
        close(fd);
        if (read_count > 0) {
            return buffer;
        }
    }
    free(buffer);
    return NULL;

进行一个测试：

2.5拿到SO路径

对我们拿到的maps进行处理。

char path[128] = {0};
    char uid[10] = {0};
    char * filter="libnative-lib.so";
    while (fgets(data, 256, fd)) {
        int len = (int) strlen(data);
        if (len <= 0) {
            continue;
        }
        data[--len] = '';
        if (sscanf(data, "%*llx-%*llx %s %*s %*s %*s %s", uid, path) != 2) {
            continue;
        }
            LOGD("%s",data);
        if (strcmp(uid, "r-xp") == 0 && endsWith(path, filter)) {

            LOGD("getSoPath1:%s",path);
            break;      
      }
    }

进行测试
现在so也拿到了。

2.6 分析比对

比对的原理是so加载的地方大多只有三个，通过这三个加上包名进行比对，然后就可以发现VirtualApp下运行的App的so包地址已经更改为VirtualApp的地址，原因很有可能就是因为隔离的特性不能越界访问。

size_t len = strlen(p);
    int i=0;
    if (strstr(path,p) != NULL) {
        if (startsWith(path, SO_APP_LIB)) {
            if (strncmp(path + SO_APP_LIB_LEN, p, len)) {
                i++;
            }
        } else if (startsWith(path, SO_DATA_APP)) {
            if (strncmp(path + SO_DATA_APP_LEN, p, len)) {
                i++;
            }
        } else if (startsWith(path, SO_DATA_DATA)) {
            if (strncmp(path + SO_DATA_DATA_LEN, p, len)) {
                i++;
            }
        }
    }

2.7 最后进行一个结果测试

在正常的环境下运行

在VirtualApp下运行

0×03 总结

如果还想进一步深入的话，可以推荐看一下VirtualApp的源码，这样可能对各个方面理解会有很大的帮助。

以上

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