APK签名校验绕过


0x01 Android签名机制

将APK重命名为zip文件，然后可以看到有个META-INF的文件夹，里面有三个文件，分别名为MANIFEST.MF、CERT.SF和CERT.RSA，这些就是使用signapk.jar生成的签名文件。

1、 MANIFEST.MF文件：

程序遍历update.apk包中的所有文件(entry)，对非文件夹非签名文件的文件，逐个生成SHA1的数字签名信息，再用Base64进行编码。具体代码见这个方法：


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​​private​​​​static​​​​Manifest addDigestsToManifest(JarFile jar)​​


关键代码是


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​​for​​​​(JarEntry entry: byName.values()) {​​​​     ​​​​String name = entry.getName();​​​​     ​​​​if​​​​(!entry.isDirectory() && !name.equals(JarFile.MANIFEST_NAME) &&​​​​         ​​​​!name.equals(CERT_SF_NAME) && !name.equals(CERT_RSA_NAME) &&​​​​         ​​​​(stripPattern == ​​​​null​​​​||!stripPattern.matcher(name).matches())){​​​​         ​​​​InputStream data = jar.getInputStream(entry);​​​​         ​​​​while​​​​((num = data.read(buffer)) > ​​​​0​​​​) {​​​​         ​​​​md.update(buffer, ​​​​0​​​​, num);​​​​       ​​​​}​​​​       ​​​​Attributes attr = ​​​​null​​​​;​​​​       ​​​​if​​​​(input != ​​​​null​​​​) attr = input.getAttributes(name);​​​​       ​​​​attr = attr != ​​​​null​​​​? ​​​​new​​​​Attributes(attr) : ​​​​new​​​​Attributes();​​​​       ​​​​attr.putValue(​​​​"SHA1-Digest"​​​​, base64.encode(md.digest()));​​​​       ​​​​output.getEntries().put(name, attr);​​​​    ​​​​}​​​​}​​


之后将生成的签名写入MANIFEST.MF文件。关键代码如下：


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​​Manifest manifest = addDigestsToManifest(inputJar);​​​​je = ​​​​new​​​​JarEntry(JarFile.MANIFEST_NAME);​​​​je.setTime(timestamp);​​​​outputJar.putNextEntry(je);​​​​manifest.write(outputJar);​​


2、 生成CERT.SF文件：

对前一步生成的Manifest，使用SHA1-RSA算法，用私钥进行签名。关键代码如下：


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​​Signature signature = Signature.getInstance(​​​​"SHA1withRSA"​​​​);​​​​signature.initSign(privateKey);​​​​je = ​​​​new​​​​JarEntry(CERT_SF_NAME);​​​​je.setTime(timestamp);​​​​outputJar.putNextEntry(je);​​​​writeSignatureFile(manifest,​​​​new​​​​SignatureOutputStream(outputJar, signature));​​


3、 生成CERT.RSA文件：

生成MANIFEST.MF没有使用密钥信息，生成CERT.SF文件使用了私钥文件。那么我们可以很容易猜测到，CERT.RSA文件的生成肯定和公钥相关。 CERT.RSA文件中保存了公钥、所采用的加密算法等信息。核心代码如下：


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​​je = ​​​​new​​​​JarEntry(CERT_RSA_NAME);​​​​je.setTime(timestamp);​​​​outputJar.putNextEntry(je);​​​​writeSignatureBlock(signature, publicKey, outputJar);​​


在程序中获取APK的签名时，通过signature方法进行获取，如下：


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​​packageInfo = manager.getPackageInfo(pkgname,PackageManager.GET_SIGNATURES);​​​​signatures = packageInfo.signatures;​​​​for​​​​(Signature signature : signatures) {​​​​    ​​​​builder.append(signature.toCharsString());​​​​}​​​​signature = builder.toString();​​


所以一般的程序就是在代码中通过判断signature的值，来判断APK是否被重新打包过。

0x02 签名绕过方式

在讲签名绕过的方式前，需要先明确DEX校验和签名校验：

1.将apk以压缩包的形式打开删除原签名后，再签名，安装能够正常打开，但是用IDE（即apk改之理，会自动反编译dex）工具二次打包，却出现非正常情况的，如：闪退/弹出非正版提示框。可以确定是dex文件的校验

2、将apk以压缩包的形式打开删除原签名再签名，安装之后打开异常的，则基本可以断定是签名检验。如果在断网的情况下同样是会出现异常，则是本地的签名检验；如果首先出现的是提示网络没有连接，则是服务器端的签名校验.

2.1.Java层校验

获取签名信息和验证的方法都写在android的java层。实例如下：

1、使用APKIDE反编译APK，不做任何操作，然后直接回编译，安装后运行,提示如下：


2、在APKIDE中搜索signatures(或者搜索错误提示),定位到签名验证的代码处。


3、此处就是获取签名的，然后找程序判断签名的地方，进行修改，如下图，if-nez是进行判断的地方，将ne修改为eq。即if-eqz v2, :cond_0。则程序就可以绕过本地的签名交易。



2.2.NDK校验

将关键代码放到so中，在底层获取签名信息并验证。因为获取和验证的方法都封闭在更安全的so库里面，能够起到一定意义上的保护作用。实例如下：

1、使用APKIDE反编译APK，不做任何操作，然后直接回编译，安装后运行,程序直接退出，无任何提示。

2、在APKIDE中搜索signatures(或者搜索错误提示),定位到签名验证的代码处。


3、使⽤用JD-GUI打开AppActivity，可以看到,此处是获取包名,然后进⾏行MD5计算。


4.在程序中搜索getSignature,发现并没有调⽤用此函数的地⽅方,猜测在so⽂文件中,搜索loadLibrary。


5.在代码中可以查找,可以找到调⽤用的是libcocos2dcpp.so

6.使⽤用IDA打开libcocos2dcpp.so,然后搜索getSiganture,找到调⽤用此函数的地方。


从代码中可以看到,此函数调⽤用了org.cocos2dx.cpp.AppActivity.getSignature


7、查看F5代码,发现此函数是判断签名的函数,然后我们双击此函数的调⽤者,部分代码如下。


8、从上图可以看出,只需要修改BEQ loc_11F754,让其不跳转到jjni——>error,就可以绕过签名校验。 查看HEX,使⽤010editor跳到0011F73E,修改D0为D1。成功绕过签名校验。


2.3.服务器验证

在android的java层获取签名信息，上传服务器在服务端进行签名然后返回验证结果。

如下图，网络验证时，如果网络没连接，一般都会提示错误。

既然是网络验证，肯定要把验证信息发送到服务端，然后进行验证，先看个简单的实例，下次会有个难度大的。

1、手机配置好抓包，然后抓包。第一种图是正常的APK的时候的数据包，第二个图是反编译的APK的数据包，通过对比，发现cookie中的public_key不一样，那么我们替换一下，发现可以正常使用APK的功能了。

2、将正确的public_key添加到APK中。打开反编译的代码，搜索signatures，定位到签名的代码。

可以看到，代码将signatures的值传递到V4中，然后传递到Utils->mPublicKey函数中，于是我们将正确的public_key传给V4。

然后重新打包，重新安装就可以了。

0x03.总结

java层的校验很容易就可以破解掉，在so层实现校验相对来说分析会更难点，而网络验证，如果仅仅是字符串的比较，那么也很容易破解掉。

码子码的太累了。。

后面还有几篇正在写的文章，包括so分析等等。