Рассмотрена внутренняя архитектура ОС Android, используемые ею разделы и файловые системы, принцип работы механизмов обновления и внутренних инструментов безопасности. Рассказано о разграничении доступа в ОС Android, о привилегиях, методах получения прав root, кастомизации и установке нестандартных прошивок. Описаны инструменты для дизассемблирования, отладки и анализа кода мобильных приложений, приведены примеры модификации кода с целью изменения функций ПО и внедрения в приложение сторонних модулей. Даны подробные рекомендации по деобфускации кода и обходу антиотладки, а также практические советы по защите собственных приложений от декомпиляции и исследования. Приводятся сведения о вредоносных программах для платформы Android, используемых ими уязвимостях, даны примеры кода таких программ. Рассказывается об использовании стандартных функций Android в нестандартных целях и способах противодействия вредоносному ПО. Во втором издании приводятся сведения об изменениях и нововведениях в Android 14.
Для разработчиков мобильных приложений, реверс-инженеров, специалистов по информационной безопасности и защите данных
БЕЗОПАСНОСТЬ ANDROID, ВЗЛОМ ПРИЛОЖЕНИЙ И ЗАЩИТА ОТ ВЗЛОМА
В книге рассмотрены:
- Безопасность Android
- Внутреннее устройство системы
- Кастомизация прошивки
- Получение root
- Практические приемы взлома
- Реверс-инжиниринг
- Предотвращение взлома и исследования приложений
- Мобильные вредоносные программы
Книга состоит из трех частей:
В первой части подробно рассказывается об архитектуре и внутреннем устройстве Android, используемых разделах и файловых системах, разграничении доступа, установке обновлений ОС, рутовании, кастомизации прошивок, а также о принципах работы встроенной системы безопасности.
Вторая часть посвящена практическим методам дизассемблирования, реверс-инжиниринга, исследования и модификации мобильных приложений, борьбе с обфускацией и антиотладкой. Приводятся конкретные способы внедрения в приложения Android постороннего кода и изменения их функций. В ней же даны советы по противодействию взлому, исследованию и модификации ПО.
В третьей части подробно рассматривается архитектура вредоносных программ для Android, а также уязвимости ОС, используемые троянами для проникновения на устройство. Даны примеры выполнения несанкционированных пользователем действий с помощью стандартных функций Android, а для наглядности приводится и подробно описывается код полноценной вредоносной программы, на примере которой можно изучить методы противодействия такому ПО.
Если ты хочешь узнать, как устроен Android «под капотом», как работает его система безопасности и как ее обойти, как действуют мобильные трояны, как дизассемблировать и взламывать чужие приложения и как защитить от взлома свои, — поздравляю, ты нашел настоящее сокровище! Книга будет интересна и полезна любому читателю: от начинающего программиста до профессионала.
Валентин Холмогоров, ведущий редактор журнала «Хакер»
Введение………………………………………………………………………………………………….. 9
Что вы найдете в этой книге?……………………………………………………………………………………………………. 10
Для кого эта книга?……………………………………………………………………………………………………………………. 11
Предисловие ко второму изданию……………………………………………………………………………………………. 11
Условные обозначения……………………………………………………………………………………………………………… 12
Приложение AnTrack…………………………………………………………………………………………………………………. 12
Часть I…………………………………………………………………………………………………. 13
Глава 1. Пять столпов Android. Технологии, лежащие в основе
самой популярной ОС……………………………………………………………………………. 15
Виртуальная машина………………………………………………………………………………………………………………… 15
Многозадачность………………………………………………………………………………………………………………………. 18
Binder…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21
Сервисы Google………………………………………………………………………………………………………………………….. 23
Ядро Linux и рантайм……………………………………………………………………………………………………………….. 24
Android Go…………………………………………………………………………………………………………………………………… 26
Глава 2. От кнопки включения до рабочего стола…………………………………. 29
Шаг первый. Aboot и таблица разделов………………………………………………………………………………….. 29
Шаг второй. Раздел boot……………………………………………………………………………………………………………. 31
Шаг второй, альтернативный. Раздел recovery……………………………………………………………………….. 33
Шаг третий. Инициализация…………………………………………………………………………………………………….. 33
Шаг четвертый. Zygote и app_process………………………………………………………………………………………. 35
Глава 3. Treble, A/B-разметка, динамические и модульные обновления…. 39
Treble…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 40
A/B-разметка………………………………………………………………………………………………………………………………. 41
Динамические обновления………………………………………………………………………………………………………… 44
Виртуальная A/B-разметка………………………………………………………………………………………………………. 46
Модульные обновления…………………………………………………………………………………………………………….. 46
Трюк с сохранением пространства………………………………………………………………………………………….. 48
Глава 4. Броня Android…………………………………………………………………………… 51
Полномочия………………………………………………………………………………………………………………………………… 52
Ограничения……………………………………………………………………………………………………………………………….. 55
Запрет доступа к другим приложениям……………………………………………………………………….. 56
Шифрование данных…………………………………………………………………………………………………………………. 57
Доверенная среда исполнения………………………………………………………………………………………………….. 59
Доверенная загрузка………………………………………………………………………………………………………………….. 61
Защита от срыва стека………………………………………………………………………………………………………………. 62
SELinux……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 65
Seccomp-bpf……………………………………………………………………………………………………………………………….. 66
Виртуализация…………………………………………………………………………………………………………………………… 68
Google Play Protect……………………………………………………………………………………………………………………… 69
Smart Lock………………………………………………………………………………………………………………………………….. 70
WebView……………………………………………………………………………………………………………………………………… 72
SafetyNet (Play Integrity API)…………………………………………………………………………………………………….. 73
Kill Switch…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 74
Цифровые подписи APK…………………………………………………………………………………………………………….. 74
Итог……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 76
Глава 5. Альтернативные прошивки, рутинг и кастомизация……………….. 77
GrapheneOS…………………………………………………………………………………………………………………………………. 77
Tor……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79
Рутинг………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 80
SuperSU……………………………………………………………………………………………………………………………. 82
Magisk………………………………………………………………………………………………………………………………. 82
Модификации…………………………………………………………………………………………………………………………….. 83
Часть II……………………………………………………………………………………………….. 85
Глава 6. Основы взлома…………………………………………………………………………. 87
Делаем платное бесплатным……………………………………………………………………………………………………. 87
Снаряжаемся…………………………………………………………………………………………………………………… 88
Вскрываем подопытного……………………………………………………………………………………………….. 89
Изучаем код…………………………………………………………………………………………………………………….. 90
Вносим правки………………………………………………………………………………………………………………… 92
Глава 7. Внедряемся в чужое приложение………………………………………………. 95
Ищем точку входа……………………………………………………………………………………………………………………… 95
Пишем payload…………………………………………………………………………………………………………………………… 97
Вызываем payload……………………………………………………………………………………………………………………… 98
Крадем данные………………………………………………………………………………………………………………………… 100
Периодические задачи…………………………………………………………………………………………………………….. 103
Глава 8. Продираемся сквозь обфусцированный код…………………………… 105
Как работает обфускация……………………………………………………………………………………………………….. 105
Упаковщики……………………………………………………………………………………………………………………………… 109
Деобфускаторы………………………………………………………………………………………………………………………… 109
Небольшой пример………………………………………………………………………………………………………………….. 112
Глава 9. Взлом с помощью отладчика………………………………………………….. 117
Отладчик и реверсинг……………………………………………………………………………………………………………… 117
Флаг отладки……………………………………………………………………………………………………………………………. 118
Декомпиляция и дизассемблирование…………………………………………………………………………………… 118
Android Studio…………………………………………………………………………………………………………………………… 118
Используем дизассемблированный код…………………………………………………………………………………. 121
Глава 10. Frida……………………………………………………………………………………… 123
Dynamic Instrumentation Toolkit…………………………………………………………………………………………….. 123
Первые шаги…………………………………………………………………………………………………………………………….. 124
Пишем код………………………………………………………………………………………………………………………………… 126
Внедряемся……………………………………………………………………………………………………………………………….. 127
Ломаем CrackMe……………………………………………………………………………………………………………………… 129
Перехват нативных библиотек……………………………………………………………………………………………….. 131
Другие примеры применения Frida…………………………………………………………………………………………. 132
Обход защиты на снятие скриншотов………………………………………………………………………… 133
Извлечение SSL-сертификата приложения из KeyStore…………………………………………….. 134
Обход детекта root……………………………………………………………………………………………………….. 135
Обход упаковщиков……………………………………………………………………………………………………… 136
Выводы……………………………………………………………………………………………………………………………………… 137
Глава 11. Drozer и другие инструменты……………………………………………….. 139
Активности……………………………………………………………………………………………………………………………….. 140
Перехват интентов…………………………………………………………………………………………………………………… 142
Перехват возвращаемого значения………………………………………………………………………………………… 143
Content Provider………………………………………………………………………………………………………………………… 144
Сервисы…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 145
Другие возможности………………………………………………………………………………………………………………… 146
Другие уязвимости…………………………………………………………………………………………………………………… 146
Выводы………………………………………………………………………………………………………………………….. 149
Другие инструменты……………………………………………………………………………………………………………….. 149
Статический анализ……………………………………………………………………………………………………… 149
Jadx…………………………………………………………………………………………………………………….. 149
JEB………………………………………………………………………………………………………………………. 150
Apktool……………………………………………………………………………………………………………….. 150
APKiD………………………………………………………………………………………………………………….. 150
Simplify……………………………………………………………………………………………………………….. 151
DeGuard………………………………………………………………………………………………………………. 151
Bytecode Viewer…………………………………………………………………………………………………. 152
QARK………………………………………………………………………………………………………………….. 153
Динамический анализ………………………………………………………………………………………………….. 153
Objection…………………………………………………………………………………………………………….. 154
Inspeckage………………………………………………………………………………………………………….. 154
Что еще может пригодиться?………………………………………………………………………………………………….. 155
Часть III…………………………………………………………………………………………….. 157
Глава 12. История вирусописательства для Android…………………………….. 159
До нашей эры, или Как написать вирус за 15 минут……………………………………………………………. 159
Geinimi и все-все-все………………………………………………………………………………………………………………… 160
DroidDream и начало борьбы за чистоту маркета……………………………………………………………….. 161
Zeus-in-the-Mobile…………………………………………………………………………………………………………………….. 162
Первый IRC-бот……………………………………………………………………………………………………………………….. 164
Первый полиморфный троян…………………………………………………………………………………………………… 164
Вирус-матрешка………………………………………………………………………………………………………………………. 165
Действительно продвинутый троян……………………………………………………………………………………….. 167
Ransomware……………………………………………………………………………………………………………………………… 168
Adware………………………………………………………………………………………………………………………………………. 170
Click fraud…………………………………………………………………………………………………………………………………. 170
А как же другие ОС?………………………………………………………………………………………………………………… 171
Глава 13. Современные образцы вредоносных программ…………………….. 173
Toast Amigo………………………………………………………………………………………………………………………………. 173
Android/Banker.GT!tr.spy…………………………………………………………………………………………………………. 173
Chrysaor…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 174
Rootnik………………………………………………………………………………………………………………………………………. 175
Mandrake………………………………………………………………………………………………………………………………….. 176
Joker…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 177
MalLocker…………………………………………………………………………………………………………………………………. 178
Вредоносные библиотеки……………………………………………………………………………………………………….. 180
Уязвимости, используемые троянами…………………………………………………………………………………….. 181
StrandHogg — уязвимость с подменой приложений………………………………………………….. 181
Cloak & Dagger………………………………………………………………………………………………………………. 182
Перекрытие диалогов запросов разрешений……………………………………………………………… 184
Глава 14. Пишем вредоносную программу для Android………………………… 185
Каркас………………………………………………………………………………………………………………………………………. 185
Информация о местоположении…………………………………………………………………………………………….. 187
Список установленных приложений……………………………………………………………………………………… 189
Дамп SMS…………………………………………………………………………………………………………………………………. 190
Запись аудио……………………………………………………………………………………………………………………………. 191
Съемка………………………………………………………………………………………………………………………………………. 192
Складываем все вместе……………………………………………………………………………………………………………. 198
Задания по расписанию………………………………………………………………………………………………. 198
Снимок при включении экрана……………………………………………………………………………………. 199
Запуск при загрузке……………………………………………………………………………………………………… 199
Запись аудио по команде…………………………………………………………………………………………….. 200
Отправка данных на сервер………………………………………………………………………………………… 201
Выводы……………………………………………………………………………………………………………………………………… 201
Глава 15. Используем возможности Android в личных целях……………….. 203
IPC…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 203
Интенты…………………………………………………………………………………………………………………………. 204
Широковещательные сообщения………………………………………………………………………………… 205
Логирование звонков……………………………………………………………………………………………………. 207
Скрытые API…………………………………………………………………………………………………………………………….. 208
Оригинальный фреймворк……………………………………………………………………………………………. 210
Рефлексия………………………………………………………………………………………………………………………. 211
Какие еще скрытые API существуют?………………………………………………………………………… 211
Запрет рефлексии в Android 9……………………………………………………………………………………… 211
Системный API…………………………………………………………………………………………………………………………. 212
Немного теории…………………………………………………………………………………………………………….. 212
Уровень доступа privileged…………………………………………………………………………………………… 213
Уровень доступа signature……………………………………………………………………………………………. 215
Уровень доступа development…………………………………………………………………………………….. 215
Права администратора и сервис Accessibility……………………………………………………………………….. 216
Нажимаем кнопки смартфона……………………………………………………………………………………… 217
Извлекаем текст из полей ввода………………………………………………………………………………….. 219
Блокируем устройство и защищаемся от удаления………………………………………………….. 221
Перехватываем и смахиваем уведомления………………………………………………………………… 224
Права root…………………………………………………………………………………………………………………………………. 226
Запускаем команды……………………………………………………………………………………………………… 226
Получаем права суперпользователя………………………………………………………………………….. 228
Несколько примеров…………………………………………………………………………………………………….. 230
Сторонние библиотеки………………………………………………………………………………………………… 233
Расширение функциональности……………………………………………………………………………………………… 233
Плагины…………………………………………………………………………………………………………………………. 233
API………………………………………………………………………………………………………………………. 234
Простейший плагин…………………………………………………………………………………………… 234
Поиск плагинов………………………………………………………………………………………………….. 235
Запуск функций плагина…………………………………………………………………………………… 236
Динамическая загрузка кода……………………………………………………………………………………….. 238
Простейший пример………………………………………………………………………………………….. 238
Долой рефлексию………………………………………………………………………………………………. 240
Когда модулей много………………………………………………………………………………………… 241
Берем модули с собой……………………………………………………………………………………….. 242
Глава 16. Скрываем и запутываем код………………………………………………… 245
Обфускация………………………………………………………………………………………………………………………………. 245
Собственный словарь…………………………………………………………………………………………………… 246
Скрытие строк………………………………………………………………………………………………………………………….. 247
Сохраняем строки в strings.xml……………………………………………………………………………………. 247
Разбиваем строки на части………………………………………………………………………………………….. 248
Кодируем помощью XOR…………………………………………………………………………………………….. 248
Шифруем строки…………………………………………………………………………………………………………… 250
Советы по использованию шифрования…………………………………………………………………….. 252
Храним данные в нативном коде……………………………………………………………………………………………. 253
«Крашим» измененное приложение……………………………………………………………………………………….. 254
Сверяем цифровую подпись………………………………………………………………………………………… 255
Проверяем источник установки…………………………………………………………………………………… 257
Защита от реверса и отладки…………………………………………………………………………………………………. 257
Root………………………………………………………………………………………………………………………………… 257
Эмулятор……………………………………………………………………………………………………………………….. 259
Отладчик……………………………………………………………………………………………………………………….. 261
Xposed……………………………………………………………………………………………………………………………. 263
Frida……………………………………………………………………………………………………………………………….. 264
Клонирование……………………………………………………………………………………………………………….. 267
Предметный указатель…………………………………………………………………………. 268
Зобнин Евгений Евгеньевич, редактор журнала «Хакер», программист, в прошлом системный администратор. Автор статей на тему внутреннего устройства настольных и мобильных ОС, безопасности и взлома. Имеет 20-летний опыт в области UNIX-подобных операционных систем, последние 10 лет пишет статьи об устройстве Android. Автор популярного приложения AIO Launcher.
-
Android глазами хакера. 2-е издание
700 ₽
525 ₽
Книгу «Хакерство. Физические атаки с использованием хакерских устройств» написал Андрей Жуков — этичный хакер, пентестер, ведущий специалист по анализу защищенности в компании «Уральский центр систем безопасности» (УЦСБ).
