Android 敏感 API 的说明

　　从中国的国情来看，Google 的诸多产品，包括 gmail，Android 官方市场 Google Play 正处于并将长期处于访问不了的状态。国内几亿网民也要生活，于是墙内出现了“百家争鸣”的场面，各家硬件厂商、三大运营商和游戏应用商城都推出了自己的Android市场，出现了豌豆荚，91助手，MIUI 应用商店、360手机助手、搜狗手机助手、酷安网等。Android市场鱼龙混杂，有很多优秀的阅读、影音、游戏、办公软件等，也有很多吸费、广告推送、泄露或上传用户隐私信息的 APK，让人又爱又恨。有人比喻，Android 就像当年的 Windows XP。

　　Android 已然成为市场占有量最大的移动智能设备平台，同时也成为了移动恶意应用最大的温床。得到 ROOT 权限，就可以执行任意操作了。全民掀起刷机热，但手机用户被硬件厂商告知对 ROOT 过的手机不予保修。刷机成功能给人一种成就感，刷机不当就沦为“砖头”。(那么问题就来了，手机变砖头，是发生了物理变化还是化学变化？无法使用了，自然给用户的心理留下了阴影，请问阴影部分的面积有多大？)回到正题，关于保护隐私、控制应用权限，月光博客也列举了五种方法，可以看看。

　　由于Android APK 很容易做手脚后二次打包放到网上，所以下载应用的时候最好去官网下载，也可以安装一些杀毒软件防御着。前一阵子报道了酷派手机内置 CoolReaper  后门程序，官网也可能不靠谱，手机厂商内置很多无用的APP到手机ROM包，卸载不了就有些可恶了。Android 代码是开源的，漏洞发现的也不少。最近出现的 launchAnywhere 和 boardAnywhere 漏洞通杀 Android 5.0 以下设备，防不胜防啊！

　　通常，恶意软件的实现需要调用特定 API 来完成，如恶意计费软件会调用发送短信 API，隐私窃取软件会调用访问通讯录 API，此类 API 被称为敏感 API。下面表格列举了一些例子。

 

敏感API	解释	严重级别
sendTextMessage	发送短信	高
sendMultipartTextMessage	同时发送短信多条短信	高
abortBroadcast	可以拦截短信	高
content://sms/inbox	操作短信收件箱	高
getLine1Number	获取手机号码	高
com.android.contacts	通过ContentProviderOperation操作联系人	高
ContactsContract.CommonDataKinds.Phone.NUMBER	通过ContentValues操作联系人	高
APK 中含有两个classes.dex文件	检查签名漏洞	高
getDisplayMessageBody	收到短信时读取短信内容	高
Email.CONTENT_LOOKUP_URI 或 com.android.contacts/data/emails/lookup	通过ContentValues操作邮件	高
getAccountsByType	账号操作	高
getInstalledPackages	得到安装列表	中
chmod	root操作	高
rm <filename>	可能是删除操作，需要分析确认	中
pm install/uninstall	后台自动安装或卸载	中
以上操作的反射api形式（需要详细分析）	通过反射方式可以隐藏api	高
getSubscriberId	得到设备IMSI	低
getLastKnownLocation	得到地理位置信息	高
TelephonyManager.CALL_STATE_RINGING	监听或拦截电话	中
广告，包名待定，也可能是后台服务	含有广告	低
Browser.BOOKMARKS_URI	浏览器书签操作	低
DevicePolicyManager.ACTION_ADD_DEVICE_ADMIN	激活设备管理器	中
android.intent.action.CALL	拨打电话	中
getNeighboringCellInfo	获取基站信息	中
MediaRecorder	录音	中
沙盒扫描	发送短信，连接非法站等	高
敏感词	出现和游戏不相关的暴力，色情，危害社会的词语	中

 

APK 中含有两个classes.dex文件
　　在BlackHat USA 2013上漏洞发现者讲，原理就是解压apk（zip压缩包）时，若同时存在两个classes.dex，第二个dex会覆盖第一个，导致签名检验到的是第二个dex，而执行dex时又会以第1个为准，因此只需要在apk中放置两个classes.dex，顺序依次为正常dex、恶意dex即可绕过签名检验。

libcore/luni/src/main/java/java/util/zip/ZipFile.java
    private void readCentralDir()

        // Seek to the first CDE and read all entries.

        RAFStream rafs = new RAFStream(mRaf, centralDirOffset);

        BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(rafs, 4096);

        byte[] hdrBuf = new byte[CENHDR]; // Reuse the same buffer for each entry.

        for (int i = 0; i < numEntries; ++i) {

            ZipEntry newEntry = new ZipEntry(hdrBuf, bin);

             mEntries.put(newEntry.getName() , newEntry);

        }

             String entryName = newEntry.getName() ;

            if (mEntries.put(entryName, newEntry) != null) {

                throw new ZipException("Duplicate entry name: " + entryName);

            }

恶意APK软件包包含两个 entryName="classes.dex" 的文件,对应的数据分别为 malicious.data 和 org.data，且 malicious.data 在压缩包字典中位于 org.data 之前。由于 APK解析中，当 entryName 相同时，后者会覆盖前者信息，签名验证的时候，会去验证原来的 classes.dex，但是执行的时候，是执行篡改过的 classes.dex。攻击的时候，可以用名字 classes.dey， classes.dex 与 classes.dey 塞入APK后，然后二进制查找"classes.dey"替换成"classes.dex"（有两处）。

 

APK其实是一个压缩的ZIP文件，可以尝试使用不同的压缩级别0-9（0是store模式，不压缩，9是最大压缩，用时间换空间，会多耗一点时间），包体积会小一点，但不影响安装。这里是ZIP文件的格式规范 https://pkware.cachefly.net/webdocs/casestudies/APPNOTE.TXT

   4.3.7  Local file header:

      local file header signature     4 bytes  (0x04034b50)
      version needed to extract       2 bytes
      general purpose bit flag        2 bytes
      compression method              2 bytes
      last mod file time              2 bytes
      last mod file date              2 bytes
      crc-32                          4 bytes
      compressed size                 4 bytes
      uncompressed size               4 bytes
      file name length                2 bytes
      extra field length              2 bytes

      file name (variable size)
      extra field (variable size)


- nameLength = it.readShort(); - int extraLength = it.readShort(); - int commentByteCount = it.readShort();
+ nameLength = it.readShort() & 0xffff; + int extraLength = it.readShort() & 0xffff; + int commentByteCount = it.readShort() & 0xffff;

Java 与 C/C++ 不同，整型都是有符号的。读取结构体的 WORD、DWORD 字段需要考虑大于2^15、2^31情况的发生。
Android 校验 APK 文件的时候，会调用 ZipFile 的 public InputStream getInputStream(ZipEntry entry) 函数。
int localExtraLenOrWhatever = Short.reverseBytes(is.readShort());

// Skip the name and this "extra" data or whatever it is:

rafstrm.skip(entry.nameLength + localExtraLenOrWhatever);

 

　　file name 填"classes.dex"，classes.dex 文件的 magic number也是"dex"，可以共用这三个字节。然后从file name 的'.'后写入classes.dex。extra field length 填 0xFFFD，然后 rafstrm.skip(entry.nameLength + localExtraLenOrWhatever); 就会去读取写入的 classes.dex zip格式中的extra filed length大于2^15时会整数溢出变成负数，造成字段索引错误，无法跳过file name 与 extra field，就可以在这两个域放原class.dex文件，后面再跟恶意dex，从而绕过签名检验。但被攻击的Apk里的classes.dex大小必须在64K以内。否则，就无法对其进行攻击，可利用场景比较受限。

 

　　pm 是PakcageManger的缩写，用pm命令可以在控制台操作安装或卸载应用程序。Android基于Linux内核，也充分利用了Linux的用户权限管理方法。应用程序需要使用的权限都列在AndroidManifest.xml文件里，解析权限的代码在 frameworks/base/core/java/android/content/pm/PackageParser.java

private Package parsePackage(
        Resources res, XmlResourceParser parser, int flags, String[] outError)
        throws XmlPullParserException, IOException {
    ...
    else if (tagName.equals("permission")) {
        if (parsePermission(pkg, res, parser, attrs, outError) == null) {
            return null;
    }
    ...
}

private Permission parsePermission(Package owner, Resources res,
        XmlPullParser parser, AttributeSet attrs, String[] outError)
        throws XmlPullParserException, IOException

 

有时候 getLastKnownLocation 返回为 null，需要注意一下。
添加权限到 AndroidManifest.xml，并在设置里需要打开 GPS；如果是模拟器，请执行 geo fix <longitude value> <latitude value>命令。

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />

因为这个方法是非阻塞的，不会等到有值才返回。可以使用 LocationListener 这个类，每隔多少时间刷新一下。如：locationManager.requestLocationUpdates(provider, 1000, 15/* minDistance */, locationListener);

private Location getLastKnownLocation() {
    mLocationManager = (LocationManager) getSystemService(LOCATION_SERVICE);
    List<String> providers = mLocationManager.getProviders(true);
    Location bestLocation = null;
    for (String provider : providers) {
        Location l = mLocationManager.getLastKnownLocation(provider);
        if (l == null) {
            continue;
        }
        if (bestLocation == null || l.getAccuracy() < bestLocation.getAccuracy()) {
            // Found best last known location: %s", l);
            bestLocation = l;
        }
    }
    return bestLocation;
}