Development for Android
January 9 2011

Реверс-инжиниринг android приложений

From sandbox
Картинка


В этой статье я постараюсь рассказать про реверс-инжиниринг приложений для android. Этот процесс несколько отличается от оного для win-приложений: здесь нет отладчика и нет ассемблера, вместо них выступают LogCat и байт-код. Как вы уже догадались, мы будем исследовать приложение с целью его взлома, или, проще говоря, «крякать».

БРИФИНГ


В качестве подопытного кролика я выбрал программу «Multi Mount SD-Card». Ее суть заключается в монтировании flash-накопителя девайса с одновременным доступом к нему системы и пользователя. Дело в том, что по умолчанию android не имеет доступа к смонтированному в данный момент накопителю. Для пользователей Eclair это не так критично, но вот пользователи Froyo+ писают кипятком не радуются, когда установленные на карту программы вылетают при ее монтировании. Собственно для решения этой проблемы была и написана эта программа. Ах да, программе нужны root права.

Для начала нам нужен дистрибутив программы, чтобы было что ломать. Но где же его взять? Ведь для этого надо ее купить. Ну, или выпросить у уже купившего человека. Таким человеком стал creage с форума 4pda, который любезно расшарил купленный apk.

Итак, у нас есть дистрибутив, мы уже установили программу, запускаем… И тут бац! Видим окошко с предложением купить лицензию. Отсюда вытекает, что проверка идет через интернет, пробуем отключить — не помогает. Покупателю приложения не дают никаких ключей и логинов, что говорит нам о привязке к чему-то вроде hardware_id или google-аккаунта. Следовательно у нас есть несколько вариантов взлома: либо захардкодить в программу заведомо правильную проверяемую информацию, либо вырезать из кода все участки, проверяющие валидность лицензии. Я выбрал второй вариант, ибо он мне больше нравится.

Инструментарий


Для работы нам нужны инструменты. Я было хотел рассказывать про них по ходу дела, но все-таки передумал и решил написать про все заранее. Собственно, сегодня нам понадобится следующий список инструментов:


Введение


Прежде чем приступать, я немного объясню структуру android приложений. Каждое приложение есть файл с расширением apk, упакованный zip’ом. В нем содержатся ресурсы приложения, AndroidManifest.xml и classes.dex. Что же из себя представляет последний? Это байт-код программы, скомпилированный специально для виртуальной машины dalvik. Получить из него чистый исходный код на java нельзя, но можно получить dalvik opcodes — набор команд для виртуально машины, грубо говоря, это местный ассемблер. А еще можно превратить dex файл в jar, после чего декомпилировать его и получить более-менее читаемый код на java. Чем мы и будем сейчас заниматься.

Декомпиляция


Все манипуляции с apk мы будем проводить с помощтю утилиты Apk Manger. Это эдакий единый фронт-енд для набора библиотек, работающих с apk. Напомню, у вас должны быть установлены драйвера для девайса и включен режим USB-debugging. Приступим.
  1. Копируем multimount.apk в папку apk_manager\place-apk-here-for-modding и запускаем Script.bat. Если все хорошо, то появится консоль с зелеными надписями.
  2. Необходимо декомпилировать apk. Выбираем одноименный пункт 9. Консоль после этого не закрываем.
  3. Открываем multimount.apk архиватором и копируем файл classes.dex в папку dex2jar, после чего перетаскиваем его на dex2jar.bat. В Total Commander перетаскивание не работает.
  4. Появившийся classes.dex.dex2jar.jar открываем с помощью jd-gui. Окно пока не закрываем, оно понадобится позже.


Начало анализа


Для получения начальной информации о приложении посмотрим на его манифест. Из него можно понять, что главным активити являются настройки. Значит код, предлагающий купить приложение, находится где-то там. Еще можно заметить странную строчку в самом низу:
  1. <uses-permission android:name="com.android.vending.CHECK_LICENSE" />

Что же это? Как подсказывает гугл, эта строчка намекает на то, что в приложении используется LVL, то есть менеджер лицензий android. Ну что ж, это даже хорошо, ведь у нас есть документация. Почитав которую, пожно понять, что этот LVL не только управляет лицензиями, но и подвергает код обфускации, что существенно усложнит нам работу.

Ну да ладно, приступим непосредственно к анализу кода. Переключаемся на jd-gui, разворачиваем дерево, и видим три пространства имен: первое — что-то связано с рекламой, второе — набор классов LVL, третье — то, что нам надо.
Заходим в него и видим последствия обфускации. Открываем MultiMountSDCardConfigure, бегло просматриваем код. В глаза сразу бросается длинная строчка с каким-то хэшем. Это base64 public key. А вокруг него находятся и остальные строчки, проверяющие лицензию. Их нам необходимо выпилить.
  1.     com.android.vending.licensing.h localh = new com.android.vending.licensing.h(arrayOfByte, str4, str3);
  2.     v localv = new v(this, localh);
  3.     m localm1 = new m(this, localv, "MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAg1...");
  4.     f = localm1;
  5.     m localm2 = f;
  6.     j localj = e;
  7.     localm2.a(localj);


Открываем apk_manager\projects\multimount.apk\smali\com\rafoid\multimountsdcard\widget\MultiMountSDCardConfigure.smali и видим байт-код. Прежде чем читать дальше, советую сначала просмотреть список команд. Нам необходимо найти те самые строчки и закоментить их. Вот они:
  1. ...
  2.     #iput-object v1, p0, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->e:Lcom/android/vending/licensing/j;
  3.  
  4.     #new-instance v1, Lcom/android/vending/licensing/m;
  5.  
  6.     #new-instance v2, Lcom/android/vending/licensing/v;
  7.  
  8.     #new-instance v3, Lcom/android/vending/licensing/h;
  9.  
  10.     #sget-object v4, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->d:[B
  11.  
  12.     #invoke-virtual {p0}, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->getPackageName()Ljava/lang/String;
  13.  
  14.     #move-result-object v5
  15.  
  16.     #invoke-direct {v3, v4, v5, v0}, Lcom/android/vending/licensing/h;-><init>([BLjava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
  17.  
  18.     #invoke-direct {v2, p0, v3}, Lcom/android/vending/licensing/v;-><init>(Landroid/content/Context;Lcom/android/vending/licensing/n;)V
  19.  
  20.     #const-string v0, "MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCg..."
  21.  
  22.     #invoke-direct {v1, p0, v2, v0}, Lcom/android/vending/licensing/m;-><init>(Landroid/content/Context;Lcom/android/vending/licensing/k;Ljava/lang/String;)V
  23.  
  24.     #iput-object v1, p0, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->f:Lcom/android/vending/licensing/m;
  25.  
  26.     #iget-object v0, p0, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->f:Lcom/android/vending/licensing/m;
  27.  
  28.     #iget-object v1, p0, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->e:Lcom/android/vending/licensing/j;
  29.  
  30.     #invoke-virtual {v0, v1}, Lcom/android/vending/licensing/m;->a(Lcom/android/vending/licensing/j;)V
  31. ...

Закоменчиваем, сохраняем. Вроде как, все, можно пользоваться. Осталось только скомпилить и установить.

Компиляция и установка


Для этого будем использовать уже знакомый нам Apk Manager.
  1. Если вы ещё не закрыли окно консоли, переключаемся на него и выбираем пункт 14. Скрипт сам скомпилит, подпишет и установит apk на девайс.
  2. Запускаем приложение и видим, что теперь нам не предлагают ничего покупать, но окошко с процессом проверки висит и не закрывается.


Опять анализ


Теперь нам необходимо обнаружить и удалить код, показывающий ненужный нам диалог. Переключаемся на jd-gui и находим чуть выше следующие строчки:
  1. rogressDialog localProgressDialog = ProgressDialog.show(this, str1, str2, 1, 0);
  2. b = localProgressDialog;

Теперь надо найти их в MultiMountSDCardConfigure.smali. Вот они:
  1. ...
  2.     #invoke-static {p0, v0, v1, v6, v7}, Landroid/app/ProgressDialog;->show(Landroid/content/Context;Ljava/lang/CharSequence;Ljava/lang/CharSequence;ZZ)Landroid/app/ProgressDialog;
  3.  
  4.     #move-result-object v0
  5.    
  6.     #iput-object v0, p0, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardConfigure;->b:Landroid/app/ProgressDialog;
  7. ...

Закоменчиваем, сохраняем, компилим, устанавливаем, запускаем. Ура! Все работает. Но после непродолжительного тестирования мы понимаем что работает не совсем все, а именно функция авто-монтирования. Переключаемся на jd-gui, открываем MultiMountSDCardWidget$UpdateService и видим следующий кривой код:
  1.  
  2.    if (MultiMountSDCardWidget.b.booleanValue());
  3.     int j;
  4.     for (int i = 0; ; j = 1)
  5.     {
  6.       Boolean localBoolean = Boolean.valueOf(i);
  7.       RemoteViews localRemoteViews = MultiMountSDCardWidget.a(this, localBoolean);
  8.       Class localClass = MultiMountSDCardWidget.a;
  9.       ComponentName localComponentName = new ComponentName(this, localClass);
  10.       AppWidgetManager.getInstance(this).updateAppWidget(localComponentName, localRemoteViews);
  11.       return;
  12.     }
  13.  

Именно этот сервис отвечает за авто-монтирование. В самом начале мы видим какую-то проверку, в результате которой выполняется это самое монтирование. Код проверяет переменную b из главного активити, ту самую переменную, объявление которой мы закоментили, удаляя диалог. Так же мы поступим и с этой проверкой — закоментим ее к черту.
На сей раз открываем MultiMountSDCardWidget$UpdateService.smali и закоменчиваем следующие строчки:
  1. ...
  2. .method public onStart(Landroid/content/Intent;I)V
  3.     .locals 3
  4.  
  5.     #sget-object v0, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardWidget;->b:Ljava/lang/Boolean;
  6.  
  7.     #invoke-virtual {v0}, Ljava/lang/Boolean;->booleanValue()Z
  8.  
  9.     #move-result v0
  10.  
  11.     #if-eqz v0, :cond_0
  12.  
  13.     const/4 v0, 0x0
  14.  
  15.     :goto_0
  16.     invoke-static {v0}, Ljava/lang/Boolean;->valueOf(Z)Ljava/lang/Boolean;
  17.  
  18.     move-result-object v0
  19.  
  20.     invoke-static {p0, v0}, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardWidget;->a(Landroid/content/Context;Ljava/lang/Boolean;)Landroid/widget/RemoteViews;
  21.  
  22.     move-result-object v0
  23.        
  24.     new-instance v1, Landroid/content/ComponentName;
  25.  
  26.     sget-object v2, Lcom/rafoid/multimountsdcard/widget/MultiMountSDCardWidget;->a:Ljava/lang/Class;
  27.  
  28.     invoke-direct {v1, p0, v2}, Landroid/content/ComponentName;-><init>(Landroid/content/Context;Ljava/lang/Class;)V
  29.  
  30.     invoke-static {p0}, Landroid/appwidget/AppWidgetManager;->getInstance(Landroid/content/Context;)Landroid/appwidget/AppWidgetManager;
  31.  
  32.     move-result-object v2
  33.  
  34.     invoke-virtual {v2, v1, v0}, Landroid/appwidget/AppWidgetManager;->updateAppWidget(Landroid/content/ComponentName;Landroid/widget/RemoteViews;)V
  35.  
  36.     return-void
  37.  
  38.     #:cond_0
  39.        
  40.     const/4 v0, 0x1
  41.  
  42.     goto :goto_0
  43. .end method
  44. ...

Запускаем и радуемся, что сэкономили целых 30 рублей на покупке этой полезнейшей программы.

Примечания


Процесс описан целиком для Windows, но легко может быть повторен и на Linux, так как все необходимые библиотеки кроссплатформенны.
Уже после написания статьи я наткнулся на на вот этот способ взлома, но, насколько я понимаю, он актуален для ранних версий LVL.

Вся информация представлена исключительно в ознакомительных целях. А так же для разработчиков, с целью улучшения программной защиты.
+79
80.2k 320
Comments 59
Top of the day