SSL Unpinning for Android applications
Last updated
Was this helpful?
Last updated
Was this helpful?
Добрый день, меня зовут Дегтярёв Константин, я senior security engineer в Huawei RRI. В этой статье я хотел бы поделиться методами встраивания в трафик мобильных приложений Android.
Во время оценки безопасности мобильных приложений довольно часто возникает необходимость выполнения перехвата веб-запросов. Большинство современных мобильных приложений используют такие компоненты как WebView (webkit), HttpURLConnection, OkHttp, Cronet и другие для связи с бэкенд-сервером. Например, WebView полезен, когда вам нужен расширенный контроль над пользовательским интерфейсом и расширенные параметры настройки, которые позволят вам встраивать веб-страницы в специально разработанную среду для вашего приложения. Эти компоненты используют протоколы HTTP или HTTPS. Если с HTTP все понятно, HTTPS шифруется, поэтому для расшифровки HTTPS-трафика необходима MITM-атака. Для успеха MITM-атаки приложение должно доверять сертификату прокси-сервера MITM. Если сравнивать с аудитом безопасности веб-сайтов, где сертификат MITM прокси-сервера установлен в веб-браузер и все работает гладко, то с мобильным приложением ситуация может быть совершенно иной, потому что большинство современных мобильных приложений не доверяют сертификатам пользователей и даже сертификатам системного уровня Android или IOS.
Существует два основных подхода при аудите или разработке мобильных приложений. Первый, использовать реальное устройство, второй, использовать эмулятор. В этом случае будет использоваться Android эмулятор от Android Studio.
Установите Android Studio. Дистрибутив можно загрузить с официального сайта .
В Android Studio создайте пустой проект.
Нажмите Сервис → Диспетчер устройств и создайте новое виртуальное устройство Android.
Предлагается следующая конфигурация. Phone → Pixel 3a → Release name - Q, API level 29, x86 ABI. Важное примечание. Эта конфигурация поставляется с Play Store, это означает, что виртуальное устройство Android не будет иметь прав root по умолчанию, но это дает преимущество полноценной версии Android с Play Store. В качестве альтернативы можно выбрать модель устройства, такую как Pixel 3a XL, он не будет поставляться с Play Store, но будет иметь root доступ изначально.
Запустите созданное виртуальное устройство Android.
В этот момент AVD (Android virtual device) готово и тестируемое приложение может быть установлено. Существует два основных метода перехвата HTTPS-трафика приложения:
Установить пользовательский CA сертификат (MITM-сервера) на AVD. Если исследуемое приложение доверяет пользовательским сертификатам или сертификатам системного уровня, это сработает.
Пропатчить запущенное приложение прямо в памяти – выполнить SSL Unpinning.
Опыт показывает, что переупаковка исследуемого приложения, с изменением определений доверенности сертификатов приложения и установкой корневого сертификата сервера MITM (метод 1) не гарантирует успешного перехвата трафика MITM сервером. С другой стороны, SSL Unpinning (метод 2) показал свою высокую надежность и эффективность.
Далее в разделах 6-9 будет описано, как реализовать модификацию определений доверенности сертификатов приложения и как произвести установку корневого сертификата сервера MITM (метод 1).
SSL Unpinning (метод 2) описан в разделе 11 ниже.
Перепаковка Android APK.
Запустите APK Easy Tool, выберите APK файл приложения ru.mail.mailapp.apk и нажмите кнопку Декомпилировать (Decomple).
6.3 Откройте папку с декомпилированным APK, внутри нее перейдите в папки "res" → "xml".
6.4 Внутри папки xml отредактируйте или создайте файл network_security_config.xml
В конфигурации необходимо явно указать, что доверительные сертификаты пользователей допустимы. Полное содержание файла должно быть следующим:
Определите конфигурацию сетевой безопасности в файле AndroidManifest.xml в базовой папке декомпилированного приложения. В теге добавьте атрибут android:networkSecurityConfig, указывающий на новый XML-файл:
Файл AndroidManifest.xml
6.5 В APK Easy Tool нажмите кнопку Компилировать (Compile), чтобы восстановить и подписать исправленное приложение и создать новый файл ru.mail.mailapp.apk APK.
Откройте в верхнем меню Вид → Окна Инструментов→ Проводник файлов устройства (View → Tool Windows → Device File Explorer). Выберите подходящую папку на виртуальном устройстве, такую как Downloads, и загрузите в нее перепаеованный APK файл ru.mail.mailapp.apk.
На виртуальном Android-устройстве откройте проводник файлов, найдите загруженный файл APK ru.mail.mailapp.apk и нажмите на него, чтобы установить приложение. Также подтвердите установку из ненадежного источника.
Далее, пользовательский клоневой сертификат CA с прокси-сервера MITM должен быть установлен на AVD.
Установите сертификат пользователя на устройство Android, чтобы иметь возможность просматривать и перехватывать HTTP/HTTPS трафик исследуемого приложения.
9.1 Экспорт сертификата RootCA из перехватывающего прокси-приложения, например Burp.
9.2 Переименуйте файл сертификата в cacert.crt
9.3 Загрузите сертификат в SDCARD эмулированного устройства.
9.4 В эмулированном устройстве перейдите к: Настройки → Безопасность Шифрование и учетные данные → Установка с SD-карты (Settings → Security → Encryption & Credentials → Install from SD Card). Выберите и установите загруженный файл сертификата casert.crt
Для модификации и перехвата HTTP/HTTPS запросов установите настройки прокси для эмулированного Android-устройства.
Запустите adb.exe и введите следующую команду:
Каждый экземпляр эмулятора работает за виртуальным роутером/брандмауэром, который изолирует его от сетевых интерфейсов вашего хоста, а также от Интернета. Эмулированное устройство не может видеть ваш хост или другие экземпляры эмулятора в сети. Вместо этого он видит только то, что он подключен через Ethernet к маршрутизатору/брандмауэру.
Виртуальный маршрутизатор для каждого экземпляра управляет адресным пространством сети 10.0.2/24 — все адреса, управляемые маршрутизатором, имеют форму 10.0.2.xx, где xx — число. Адреса внутри этого пространства предварительно распределяются эмулятором/маршрутизатором следующим образом:
10.0.2.1
Адрес маршрутизатора/шлюза
10.0.2.2
Специальный псевдоним для интерфейса обратной связи хоста (т.е. 127.0.0.1 на вашей машине разработки)
10.0.2.3
Первый DNS-сервер
10.0.2.4 / 10.0.2.5 / 10.0.2.6
Опциональный второй, третий и четвертый DNS-сервер (если есть)
10.0.2.15
Эмуляция сетевого/ethernet-интерфейса устройства
127.0.0.1
Эмулируемый интерфейс шлейфа устройства
Установка сервера Frida
Версия Frida должна выглядеть как frida-server-$VERSION-android-$ARCH.xz, для последней $VERSION, где $ARCH - это архитектура вашего устройства. Для эмуляторов, это x86 или x86_64, для физических устройств это, вероятно, arm64 (или, возможно, arm, для старых устройств). Извлеките бинарный файл из архива *.xz. Это не распространенный формат сжатия, поэтому вам может понадобиться 7-Zip (Windows) или The Unarchiver (Mac), если у вас их еще нет. Затем скопируйте бинарный файл на устройство, сделайте его исполняемым и запустите сервер от пользователя root.
Если ваша установка AVD без продакшен версии Android (не имеет приложения Goole Play Store), установите Frida с помощью следующих команд:
Запуск сервера Frida на продакшен версиях Android
adb shell # Запуск оболочки на AVD
su # получить права root
setenforce 0 # Отключить selinux
/data/local/tmp/frida-server & # Запуск сервера Frida на устройстве AVD
11.2 Установите Frida на свой компьютер
Установите инструменты интерфейса командной строки Frida на свой компьютер. Требуется установить Python.
Проверьте установку, запустив frida-ps -U.
11.3 Отключение SSL Pinning с помощью Frida
Получить имя пакета нужного приложения. В этом случае имя пакета - ru.mail.mailapp
Запустите необходимое приложение, в данном случае Mail.RU – Email APP.
Запуститe frida-script
Это перезапустит приложение на вашем AVD и напечатает ряд библиотек, где была предпринята попытка выполнить SSL Unpinning, с символом [+] для библиотек, которые были успешно исправлены (пропатчены), и [ ] для библиотек, которые не были (как правило, потому что приложение не использует эти библиотеки).
При последующем вызове пропатченных методов вы также увидите сообщение --> Bypassing [pinning method], чтобы узнать, какие API использует это приложение.
Запуск почтового клиентского приложения mail.ru и вход в учетную запись пользователя.
Убедитесь, что перехватывающий прокси (в данном случае Burp) получает HTTP/HTTPS трафик из исследуемого приложения.
Еще один пример из ZAP proxy.
На этом этапе HTTPS-трафик приложения может быть перехвачен и изменён.
6.1 Скачать и установить
6.2 В этом примере будет использовано почтовое клиентское приложение Mail.ru (Mail.ru - крупнейший российский почтовый провайдер). Андроид приложение, APK файл, можно скачать с .
9.5 Рекомендуется также установить корневой сертификат CA прокси-сервера MITM на уровне SYSTEM. Для этого используйте модуль . Этот модуль копирует все сертификаты уровня USER на уровень SYSTEM.
Для работы этого модуля необходимы root права на AVD с установленным приложением Magisk. Существует , которое позволяет легко получить root права на AVD.
11.1 Загрузите сервер Frida для Android с .
В случае использования AVD с продакшен версией Android (имеется приложение Goole Play Store) вам нужно сначала запустить скрипт . Затем запустите сервер Frida, используя следующие команды:
Скачать скрипт unpinning
Мы рассмотрели методы встраивания в HTTPS трафик Android приложений. Метод SSL Unpinning является наиболее надежным, хотя и более сложным в реализации. При помощи SSL Unpinning можно встроиться в трафик любых мобильных приложений будь-то , или .
For contacts and feedback: or
