AndroidApp加密数据明文抓取测试方法——hook方式

标签：Java app AndroidApp hook str frida data 测试方法

0x00 前言

在做移动安全的app渗透或者说移动app的漏洞挖掘时，往往会碰到一种情况：好不容易绕过了app的反抓包机制，通过burp抓到了app传输的数据包，这时想对这部分数据做一些爆破、篡改之类的测试，却发现关键数据进行了加密处理，那么这时就不得不首先解决一下数据解密截取的问题。

0x01 环境搭建

（一）.抓包环境

首先是抓包环境，需要针对app的反抓包机制做一些绕过，这不是本篇文章讨论重点，因此在另一篇文章中做介绍。

（二）.frida框架

其次是我们做hook操作，需要依赖一些hook框架，来帮助我们更好的完成操作，这里我选用的是frida框架：简单安装教程如下：

1）首先安装python3环境，之后使用pip工具安装frida框架：

pip3 install frida(默认安装最新版)
当然可以指定版本安装：
pip3 install frida==14.2.18 frida-tools==9.2.4
！！注意frida与frida-tools的版本对应关系，可以去github查找

2）再安装frida-server到手机（如果是模拟器注意安装包的选取），下载后解压传输安装赋权启用即可

frida-server14.2.18

adb push xxxfdserverxxx /data/local/tmp/fs14218
cd /data/local/tmp
chmod 777 fs14218
./fs14218
//启动

之后另起一个cmd窗口，输入命令查看手机上的信息：

frida-ps -Uai

如果能看到如下一类信息，即安装成功。

（三）.反编译工具 jadx-gui

直接下载打开即可食用

jadx-gui下载地址

0x03 apk逆向&&明文抓取

（零）思路介绍

首先配置好代理，抓包看一下：

可以看到，app传输的数据都经过了一些未知的复杂加密处理，sign字段看过去类似是经过摘要算法得到的签名值之类，那么这里如果我们想要对data、timestamp等字段做一个测试，显然我们是不能直接修改的（可以更改一下看看效果）

既然这里不是一些简单的base64编码之类的处理，不能采取直接解码，又一眼看不出这里的加密方式（密码算法逆向），那么此时我们的思路还有什么呢？

可以想象一下数据的传输过程：

明文数据-->app调用加密算法进行加密--->app调用摘要算法计算消息摘要--->app发送请求，传输加密数据---->........

一眼看过去，可操作的攻击思路是不是就清晰了？

1.可以对加密算法进行逆向，完全掌控加密过程

2.对明文数据在进行加密之前进行截取，并做更改

这篇文章就介绍第二种攻击思路：

对app进行反编译，找到明文传输路径，通过hook方式在加密操作之前，对app的明文数据进行篡改操作，这样的篡改操作在加密与摘要之前，在app的验证机制看来完全合法。接下来实操尝试一下：

（一）反编译及寻找可疑方法调用栈

打开jadx-gui,将得到的app安装包丢进去反编译一下（有壳的先砸壳处理一下）：

如何寻找可疑方法呢？这里介绍一种最常用的简单方法：

回头看一下我们抓到的包：

可以看到一些关键字，那么我们就直接在反编译的代码中去检索这些关键字，大概率就可以找到关键位置（如果源码做了混淆，就得采用一些其他办法，这里不做讨论）：搜索一下sign关键字：

有所发现，一一进行查看即可，有经验的话，可能可以猜到一些特征：sign是网络请求中的字段等等...随意联想。

经过检查，找到最具可疑性的目标：

出现了请求包中出现的sign、_ver字段，以及可疑的DATA，继续跟进一下：

原来，DATA就是我们的data,hahah~~~

回头追踪sign字段：发现与e.c.a.i.c.a()方法相关，跟过去看一下

阅读代码，找到源头，原来sign值就是将传入的数据+一定的密钥通过encrypt()方法处理得到的，那么这里就可以作为我们的切入点，hook验证一下看看我们的猜测对不对，数据是不是真的经过了这里：

脚本如下：

//原理：APP应用程序在处理数据、提交数据时，通常会将数据存放于集合中，而HashMap又是其中较为常用的。因此，可以通过Hook HashMap的put方法来定位关键代码所在的位置。
// 使用Java.perform包装代码块以确保在正确的线程和类加载器上下文中执行
Java.perform(function () {
    // 获取 java.util.HashMap 类引用
    var HashMap = Java.use('java.util.HashMap');

    // Hook HashMap 的 put 方法
    HashMap.put.implementation = function (key, value) {
        // 将 Java String 转换为 JavaScript 字符串
        var keyStr = key ? key.toString() : '';

        // // 如果 key 是 "data" 或 "sign"
        if (keyStr === 'data' || keyStr === 'sign') {
            // 打印 key 和 value
            console.log('Key:', keyStr);
            console.log('Value:', value);

            // 打印调用栈
            console.log('Call Stack:', Java.use('android.util.Log').getStackTraceString(Java.use('java.lang.Exception').$new()));
        }
        // console.log('Key:', keyStr);
        // console.log('Value:', value);
        // 调用原始的 put 方法实现，并返回结果
        return this.put.call(this, key, value);
    };
});

使用frida注入脚本：

首先在手机开启frida服务器：

./fs14218

之后执行命令，注入脚本：

frida -U -f 包名 -l   hook脚本 --no-pause
如果此时app在前台运行，可以选择-UF模式
frida -UF -l hook脚本

刷新一下app试试：

果然，看到了相应的数据，证明我们的猜测无误，同时脚本也打印出了调用栈。

根据分析调用栈，寻找源头：（找与app包名相关的东西）：找到：

e.c.a.i.d.a()方法，追踪到e.c.a.i.c.a()方法，和前面我们的分析吻合。那么这里我们就找到了精准位置

将该方法复制为一段frida代码片段，hook一下看看：

let c = Java.use("e.c.a.i.c");
c["a"].overload('java.lang.String').implementation = function (str) {
    console.log(`c.a is called: str=${str}`);
    let result = this["a"](str);
    console.log(`c.a result=${result}`);
    return result;
};

改成简单的hook脚本：1.js

Java.perform(function () {
      let c = Java.use("e.c.a.i.c");
      c["a"].overload('java.lang.String').implementation = function (str) {
      console.log(`c.a is called: str=${str}`);
      let result = this["a"](str);
      console.log(`c.a result=${result}`);
      return result;
    };
});

注入一下看看：方法如上

截取到了想要的数据。切入点无误，开始操作，抓取明文：

（二）编写脚本，抓取明文（被动调用）

前面我们找到了精准位置如下：

因此这里就编写对应的hook脚本与python脚本，提取控制转发明文即可达成我们的目的：

首先简单的只打印看一下：

Java.perform(function () {
  var c = Java.use("e.c.a.i.c");
  var EncryptUtil = Java.use("com.qq.lib.EncryptUtil");
  c.a.overload('java.lang.String').implementation  = function(str){
    console.log("\n请求加密前明文：\n",str);
    return this.a(str);
  }


  EncryptUtil.decrypt.implementation = function(str,str2){
    console.log("\n响应解密后明文：\n",this.decrypt(str,str2));
    return this.decrypt(str,str2);
  }
});

看到，明文已经抓取成功了，接下来就是需要丰富一下脚本功能，把请求与响应转发到我们的burp工具去，方便我们进行改包测试（这里我利用python来实现转发请求，调用hook脚本等功能）

python脚本如下（构建镜像服务器）：

import argparse
from threading import Thread
from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
import sys
import requests
import frida

# 定义端口号
ECHO_PORT = 28080
BURP_PORT = 8080


# 创建一个请求处理器类，继承自 BaseHTTPRequestHandler
class RequestHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    # 定义处理请求的方法
    def do_REQUEST(self):
        content_length = int(self.headers.get('content-length', 0))
        self.send_response(200)
        self.end_headers()
        self.wfile.write(self.rfile.read(content_length))

    # 处理响应的方法与处理请求的方法相同
    do_RESPONSE = do_REQUEST


def echo_server_thread():
    print('start echo server at port {}'.format(ECHO_PORT))
    server = HTTPServer(('', ECHO_PORT), RequestHandler)
    server.serve_forever()


t = Thread(target=echo_server_thread)
t.daemon = True
t.start()

# 添加命令行参数解析
parser = argparse.ArgumentParser(description="Frida Python script with command line arguments.")
parser.add_argument("process_name", help="The process name you want to attach to.")
parser.add_argument("js_file", help="The path to the Frida JS script.")
args = parser.parse_args()

# 通过 USB 设备附加到指定进程
session = frida.get_usb_device().attach(args.process_name)

# 加载 Frida JS 脚本
with open(args.js_file, "r", encoding='utf-8') as f:
    js_code = f.read()
script = session.create_script(js_code)


# 定义处理来自 Frida 脚本的消息的函数
def on_message(message, data):
    if message['type'] == 'send':
        payload = message['payload']
        _type, data = payload['type'], payload['data']
        # print(message)
        if _type == 'REQ':
            data = str(data)
            r = requests.request('REQUEST', 'http://127.0.0.1:{}/'.format(ECHO_PORT),
                                 proxies={'http': 'http://127.0.0.1:{}'.format(BURP_PORT)},
                                 data=data.encode('utf-8'))

            script.post({'type': 'NEW_REQ', 'payload': r.text})

        elif _type == 'RESP':
            r = requests.request('RESPONSE', 'http://127.0.0.1:{}/'.format(ECHO_PORT),
                                 proxies={'http': 'http://127.0.0.1:{}'.format(BURP_PORT)},
                                 data=data.encode('utf-8'))

            script.post({'type': 'NEW_RESP', 'payload': r.text})


# 为 Frida 脚本设置消息处理函数
script.on('message', on_message)
script.load()

# 使主线程保持运行，等待用户输入
sys.stdin.read()

hook脚本如下：

// 使用 Java.perform 函数确保 Frida 在 Java 虚拟机中运行此代码
Java.perform(function () {
  // 获取 "e.c.a.i.c" 类
  var c = Java.use("e.c.a.i.c");
  // 获取 "com.qq.lib.EncryptUtil" 类
  var EncryptUtil = Java.use("com.qq.lib.EncryptUtil");
  // 定义一个变量来存储从 Python 接收到的新字符串
  var newStr;

  // Hook "e.c.a.i.c" 类中的 "a" 方法，参数类型为 "java.lang.String"
  c.a.overload('java.lang.String').implementation = function (str) {
    // 将原始参数转换为 JSON 字符串并将其发送给 Python
    send({ type: 'REQ', data: JSON.stringify(str) });

    // 等待来自 Python 的新参数
    var newArgs = recv('NEW_REQ', function (data) {
      // 将从 Python 接收到的 JSON 字符串转换为 JavaScript 对象
      newStr = JSON.parse(data.payload);
    });
    // 等待 recv 函数处理完数据
    newArgs.wait();

    // 使用新参数调用原始方法并返回结果
    return this.a(newStr);
  }

  // 定义一个变量来存储从 Python 接收到的新明文
  var newPlaintext;

  // Hook "com.qq.lib.EncryptUtil" 类中的 "decrypt" 方法
  EncryptUtil.decrypt.implementation = function (str, str2) {
    // 使用原始参数调用原始解密方法并将结果存储在 "plaintext" 变量中
    var plaintext = this.decrypt(str, str2);

    // 将解密后的明文转换为 JSON 字符串并将其发送给 Python
    send({ type: 'RESP', data: JSON.stringify(plaintext) });

    // 等待来自 Python 的新明文
    var newResult = recv('NEW_RESP', function (data) {
      // 将从 Python 接收到的 JSON 字符串转换为 JavaScript 对象
      newPlaintext = JSON.parse(data.payload);
    });
    // 等待 recv 函数处理完数据
    newResult.wait();

    // 返回新的明文
    return newPlaintext;
  }
});

记得在burp监听相应的端口：测试效果

启动python脚本：python3 main.py org.tdyoa.mcdfmv（包名为org.tdyoa.mcdfmv） hook.js

burp上接收到python转发过来的响应包，我们进行修改试试：以用户名为例：

原用户名：

改包到新用户名：xiaoheilaoshi123

已经成功篡改，可以开始愉快的测试啦！！！

（三）进阶-主动调用

用了前面的方法，有的小伙伴肯定就要说了，每次测试，我都要去点app,操作手机，好麻烦啊，算了算了。别急，咱们这就解决一下

前面我们知道，我们是通过反编译找到关键函数点，然后用frida进行hook打印寻找调用栈，那么不妨拓展一下省力思路：

能不能找到关键方法，然后脚本直接调用方法，进行hook,这样我们就只需要把app开着放在一边，直接去运行脚本，就可以完成操作？

显然是可以的（就以同一个app中data字段的加密解密方法为例）：

编写一下脚本如下（找到该方法相关的类名、密钥等信息，利用python提供的frida、flask库实现frida的功能）：

#rpchook.py
import frida
import sys
from flask import Flask, request, jsonify

app = Flask(__name__)

device = frida.get_usb_device()
session = device.attach("org.tdyoa.mcdfmv")  # 使用你的APP包名替换


@app.route('/decrypt', methods=['POST'])
def decrypt():
    encrypted_data = request.json['encrypted_data']
    decrypt_key = request.json['decrypt_key']

    script = session.create_script("""
        Java.perform(function() {
            var EncryptUtil = Java.use('com.qq.lib.EncryptUtil');
            var encrypted_data = '%s';
            var decrypt_key = '%s';

            var decrypted_data = EncryptUtil.decrypt(encrypted_data, decrypt_key);
            send(decrypted_data);
        });
    """ % (encrypted_data, decrypt_key))

    decrypted_data = None

    def on_message(message, data):
        nonlocal decrypted_data
        if message['type'] == 'send':
            decrypted_data = message['payload']

    script.on('message', on_message)
    script.load()
    script.unload()

    return jsonify({'decrypted_data': decrypted_data})


if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

#testjiemi.py
import requests

url = "http://localhost:5000/decrypt"
headers = {"Content-Type": "application/json"}
data = {
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response = requests.post(url, json=data, headers=headers)
print(response.json())

运行效果如下：

好啦，本篇文章讨论就到这里啦，小伙伴们开始愉快的玩耍吧！！！

标签：Java,app,AndroidApp,hook,str,frida,data,测试方法
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