阿里聚安全攻防挑战赛第三题Android PwnMe解题思路

2017年01月09日 10:23 6767

大家在聚安全挑战赛正式赛第三题中,遇到android app 远程控制的题目。我们今天带你一探究竟,如何攻破这道题目。


一、题目

购物应用pwn (6分)

环境:

- 要求在ARM 64位Android手机上攻击成功,也可在模拟器(运行Google官方Android SDK提供的Google APIs ARM64 Android 7.0镜像)中攻击成功,其中镜像会打包提供,参见题目下载链接。模拟器执行命令参考如下:(qemu-system-aarch64 -sysdir . -datadir . -kernel kernel-qemu -system system.img -ramdisk ramdisk.img -data userdata.img)

- 包含bug的apk一个

- 必须在非root环境

攻击过程:

- 将apk装入模拟器中。

- 打开chrome浏览器,访问选手的恶意网页的地址。(web服务由选手自己搭建)

- 通过选手的恶意网页,即可获取此app的shell。

- apk显示“购买成功”


目标:Chrome浏览器点击链接,导致远程触发app的购买逻辑,app界面上显示“购买成功”。


评分标准:通过浏览器访问网页即达到控制app远程任意代码执行得6分,其中:

1. 反弹shell控制app ,5分。

2. 能够进一步让app界面显示“购买成功”分数进一步得1分 。

3. 需提供远程任意代码执行的利用程序源代码。

 

二、解题思路

攻击流程如下:



1. Android Intents with Chrome 

其中题目中要求“Chrome浏览器点击链接”,Chrome的官方文档规定了如何从链接发intent启功app,官方文档链接:https://developer.chrome.com/multidevice/android/intents 。反汇编ExamPwn.apk文件发现AndroidManifest.xml中果然有接受相关intent的内容。如图:




类LoginActivity先接受这个intent解析出帐号密码并匹配,帐号密码直接以明文硬编码在类LoginActivity中,反汇编直接可以看见。匹配正确后将intent中的url丢给类MainActivity。也就是说攻击者的网页至少如下:

2.info leak

反汇编类MainActivity发现,它会把url指向的文件当作特定格式的json解析。根据json内容,它会执行上传文件和下载解析显示图片的任务。不难发现上传文件的路径是攻击者提供的,app没有检查是否合法,造成任意文件上传,信息泄漏的漏洞。此时构造如下json可以泄漏app的内存地址

3. code exec

想要拿到Android app远程代码执行权限,漏洞基本只能存在于Dex动态加载逻辑、访问远程数据的native代码中。用工具androguard扫描发现,没有dex动态加载问题,漏洞只可能在native代码中。App有native代码libHt5g.so用于解析和播放gif图片。漏洞很可能就在其中,反汇编libHt5g.so发现有很多函数都有FrameSequence关键词。实际上就是Google自己的gif显示库,2016年12月和2017年1月都曝出过漏洞。


详情见:

https://source.android.com/intl/us_ALL/security/bulletin/2016-12-01.html

https://source.android.com/intl/us_ALL/security/bulletin/2017-01-01.html


但光看源代码基本不能利用。所以说出题者应该放了其他漏洞在里面。

反汇编看到private static native long nativeGetFrame(long j, int i, Bitmap bitmap, int i2);的时候可以发现,当gif一帧的大小小于等于1024字节的时候,buffer是分配在stack上然后再memcpy到原来的bitmap buffer中。不仅多此一举而且跟源代码不一致,基本确定出题者准备的是栈溢出。


到此为止如果还没有发现有源代码可以自己编译然后binary diff的话,可以自己构造小于1024字节的gif,然后逐个字节替换为0xff,最快几十字节改就会发现crash,分析后发现Gif格式中,一帧图片的Left变量被当成负数处理了,无符号整数被当作有符号整数处理。而知道用binary diff的同学基本直接可以定位到出题者修改的所有地方,包括解析Left出错的地方。



光看源代码基本不能利用是因为bitmap是RGBA格式,RGB可以控制,而Alpha在源代码里直接被0xff填充,意为不透明。这样的话溢出的数据基本很难控制。所以作为出题者的我们按照gif格式添加了tag为0x77的ExtentionBlock,里面存放的数据作为Alpha值。这样就能完全控制溢出的数据了。

由于Left变成了负数,造成了向低地址的任意数据的栈溢出。


受影响汇编代码




可以看到此函数在栈上申请了0x480大小的字节。其中处于高地址的0x400(1024)个字节是将被溢出的buffer,处于低地址的0x80个字节是可以作为掩盖目标。到此可以任意代码执行了。


4.rop

由于之前拿到/proc/self/maps,内存地址都泄露了,这里说一下我们的rop方法。

溢出后控制memcpy的dst参数,将准备好的数据拷贝到从/proc/self/maps里找到的暂时不用的一块内存。我们在linker64里找到两个gadget



1、修改sp地址到新地址

2、把所在内存修改为可执行

3、跳转到自定义的可执行内存


作者:蚂蚁金服巴斯光年实验室,更多关于阿里的安全技术文章,请访问阿里聚安全博客

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