iOS安全之三攻三防

互联网世界每分钟都在上演黑客攻击,由此导致的财产损失不计其数。金融行业在安全方面的重视不断加深,而传统互联网行业在安全方面并没有足够重视,这样导致开发的APP在逆向开发人员面前等同于裸奔,甚至有些小厂前后台在账号密码处理上采取明文传送,本地存储,这等同于将账号密码直接暴露无疑。当然即使采用加密传送,逆向APP后依然可以获取到账号密码,让你在神不知鬼不觉的情况下将账号密码发送到了黑客邮箱,所以攻防终究是一个相互博弈的过程。本文主要分析常见的几种攻击和防护手段,通过攻击你可以看到你的APP是如何被一步一步被攻破的。有了攻击,我们针对相应的攻击就是见招拆招了。

一、攻击原理

从APPStore下载正式版本版本应用,进行一键砸壳,绝大部分应用均可以脱壳成功。
使用脚本或第三方工具MonkeyDev对应用实现重签名。
利用动态调试(LLDB,Cycript,Reveal)和静态分析(反汇编),找到关键函数进行破解。
Theos编写插件,让使用更加方便。

二、攻守第一回合

1. 第一攻武器:代码注入+method_exchangeImplementations

在shell脚本实现iOS包重签名及代码注入的最后,我们成功使用method_exchange截获微信点击按钮,代码如下:

+(void)load
{
Method oldMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("WCAccountLoginControlLogic"), @selector(onFirstViewRegester));

Method newMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(test));

method_exchangeImplementations(oldMethod, newMethod);
}

-(void)test{
NSLog(@"----截获到微信注册按钮点击------");
}

2. 第一防护盾:framwork+fishHook

关于为什么使用framwork而不是直接在代码中创建一个类,并在类的load方法中编写防护代码,原因是自己创建framwork的加载要早于代码注入的framwork,代码注入的framwork的执行要早于自己类load的加载,具体原理请看dyld加载应用启动原理详解。防护代码如下:


注意:当我们检查到hook代码时,比较好的处理方式是将该手机的UDID,账号等信息发送给后台服务器,让后台服务器进行封号禁设备处理,而不是直接exit(0)让程序强制退出,因为这样的好处是让黑客很难定位。

三、攻守第二回合

1. 第二攻武器:MonkeyDev

MonkeyDev可以帮助我们更加方便的实现代码重签名和hook,底层是使用了方法交换的SET和GET方法进行hook,关于MoneyDev的使用在逆向iOS系统桌面实现一键清空徽标有讲。同样以截获微信注册按钮为例,hook代码示例如下:

%hook WCAccountLoginControlLogic
- (void)onFirstViewRegester:(id)arg{
NSLog(@"---hook-----");
}

%end

2. 第二防护盾:依然framwork+fishHook

+(void)load{
//setIMP
struct rebinding gt;
gt.name = "method_getImplementation";
gt.replacement = my_getIMP;
gt.replaced = (void *)&getIMP;
//getIMP
struct rebinding st;
st.name = "method_setImplementation";
st.replacement = my_setIMP;
st.replaced = (void *)&setIMP;

struct rebinding rebs[2] = {gt,st};
rebind_symbols(rebs, 2);

}

//保存原来的交换函数
IMP (*getIMP)(Method _Nonnull m);
IMP (*setIMP)(Method _Nonnull m, IMP _Nonnull imp);


IMP my_getIMP(Method _Nonnull m){
NSLog(@"🍺----检查到了HOOk-----🍺");
return nil;
}
IMP my_setIMP(Method _Nonnull m, IMP _Nonnull imp){

NSLog(@"🍺----检查到了HOOk-----🍺");
return nil;
}

三、攻守第三回合

上面的两次攻击都是通过代码注入来实现hook目的,我们能不能防止第三方代码进行注入呢?答案当然是可以,接下来我们来防止第三方代码注入。

1. 第三防护盾:在编译设置阶段增加字段"-Wl,-sectcreate,__RESTRICT,__restrict,/dev/null",如下图:


1.1 增加该字段后在MachO文件就会增加_RESTRICT,__restrict段,如下图:


1.2 为什么增加这个字段就可以了呢?这里我们就要回归到dyld的源码了,在dyld加载过程中有一个函数hasRestrictedSegment就是用来判断是否存在__RESTRICT,__RESTRICT中是否是__restrict名称,如果是,则会禁止加载第三方注入的库文件,源码如下:

#if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED
static bool hasRestrictedSegment(const macho_header* mh)
{
const uint32_t cmd_count = mh->ncmds;
const struct load_command* const cmds = (struct load_command*)(((char*)mh)+sizeof(macho_header));
const struct load_command* cmd = cmds;
for (uint32_t i = 0; i < cmd_count; ++i) {
switch (cmd->cmd) {
case LC_SEGMENT_COMMAND:
{
const struct macho_segment_command* seg = (struct macho_segment_command*)cmd;

//dyld::log("seg name: %s\n", seg->segname);
if (strcmp(seg->segname, "__RESTRICT") == 0) {
const struct macho_section* const sectionsStart = (struct macho_section*)((char*)seg + sizeof(struct macho_segment_command));
const struct macho_section* const sectionsEnd = §ionsStart[seg->nsects];
for (const struct macho_section* sect=sectionsStart; sect < sectionsEnd; ++sect) {
if (strcmp(sect->sectname, "__restrict") == 0)
return true;
}
}
}
break;
}
cmd = (const struct load_command*)(((char*)cmd)+cmd->cmdsize);
}

return false;
}
#endif

2. 第三攻击武器:直接修改MachO二进制文件

通过Synalyze It!工具更改MachO二进制文件字段,然后重新签名打包即可破坏该防护过程:

3. 第三防护2级护盾:代码过滤,增加白名单。

3.1 既然禁止第三方注入代码都很容易被攻破,接下来我们就从代码入手,过滤第三方库注入库,增加白名单,代码如下: 

@implementation ViewController
+(void)load
{

const struct mach_header_64 * header = _dyld_get_image_header(0);
if (hasRestrictedSegment(header)) {
NSLog(@"---- 防止状态 ------");

//如果__RESTRICT字段被绕过,开始开名单检测
CheckWhitelist()

}else{
NSLog(@"--- 防护字段被修改了 -----");
}


}

static bool hasRestrictedSegment(const struct macho_header* mh)
{
const uint32_t cmd_count = mh->ncmds;
const struct load_command* const cmds = (struct load_command*)(((char*)mh)+sizeof(struct macho_header));
const struct load_command* cmd = cmds;
for (uint32_t i = 0; i < cmd_count; ++i) {
switch (cmd->cmd) {
case LC_SEGMENT_COMMAND:
{
const struct macho_segment_command* seg = (struct macho_segment_command*)cmd;

printf("seg name: %s\n", seg->segname);
if (strcmp(seg->segname, "__RESTRICT") == 0) {
const struct macho_section* const sectionsStart = (struct macho_section*)((char*)seg + sizeof(struct macho_segment_command));
const struct macho_section* const sectionsEnd = §ionsStart[seg->nsects];
for (const struct macho_section* sect=sectionsStart; sect < sectionsEnd; ++sect) {
if (strcmp(sect->sectname, "__restrict") == 0)
return true;
}
}
}
break;
}
cmd = (const struct load_command*)(((char*)cmd)+cmd->cmdsize);
}

return false;
}

#pragma mark -- 白名单监测
bool CheckWhitelist(){

int count = _dyld_image_count();//加载了多少数量

for (int i = 0; i < count; i++) {
//遍历拿到库名称!
const char * imageName = _dyld_get_image_name(i);
if (!strstr(libraries, imageName)&&!strstr(imageName, "/var/mobile/Containers/Bundle/Application")) {
printf("该库非白名单之内!!\n%s",imageName);
return NO;
}

return YES;
}

3.2 原理就是使用系统的函数帮我们检测自己设定的__RESTRICT是否被更改,如果被更改说明我们被Hook了,接下来在被hook的字段中增加自己的处理逻辑即可。

总结:对最后一个防护代码也很容易进行攻击,比如找到hasRestrictedSegment函数,让其直接返回YES。所以建议将该函数进行封装,尽量不要使用Bool作为返回值。综上: 攻和守本来就是一个博弈的过程,没有绝对安全的城墙。
最后附上过滤白名单源码下载,直接拖入工程即可使用,达到较好的代码防护目的。如果帮助到你请给一个Star。
我是Qinz,希望我的文章对你有帮助。

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