Android安全攻防权威指南

Joshua J. Drake

是国际知名黑客，Accuvant LABS公司研究部门总监，曾在世界著名黑客大赛Pwn2Own上攻陷IE浏览器中的Java插件，曾发现Google Glass漏洞。

Pau Oliva Fora

是viaForensics公司的移动安全工程师，为主流Android OEM提供咨询服务。

Zach Lanier

是Duo Security公司的资深安全研究员，在信息安全的不同领域中有十多年的工作经验。

Collin Mulliner

是美国东北大学的博士后研究员，主要研究兴趣是移动和嵌入式系统的安全和隐私，重点关注移动智能手机。

Stephen A. Ridley

是一位安全研究员与技术作者，在软件开发、软件安全和逆向工程领域有十几年的经验。

Georg Wicherski

是CrowdStrike公司的资深安全研究员。...

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Joshua J. Drake

是国际知名黑客，Accuvant LABS公司研究部门总监，曾在世界著名黑客大赛Pwn2Own上攻陷IE浏览器中的Java插件，曾发现Google Glass漏洞。

Pau Oliva Fora

是viaForensics公司的移动安全工程师，为主流Android OEM提供咨询服务。

Zach Lanier

是Duo Security公司的资深安全研究员，在信息安全的不同领域中有十多年的工作经验。

Collin Mulliner

是美国东北大学的博士后研究员，主要研究兴趣是移动和嵌入式系统的安全和隐私，重点关注移动智能手机。

Stephen A. Ridley

是一位安全研究员与技术作者，在软件开发、软件安全和逆向工程领域有十几年的经验。

Georg Wicherski

是CrowdStrike公司的资深安全研究员。

第1章　纵观Android生态圈　　1
1.1 了解Android的根源　　1
1.1.1 公司历史　　1
1.1.2 版本历史　　2
1.1.3 审视Android设备家族　　3
1.1.4 主体开源　　5
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第1章　纵观Android生态圈　　1
1.1 了解Android的根源　　1
1.1.1 公司历史　　1
1.1.2 版本历史　　2
1.1.3 审视Android设备家族　　3
1.1.4 主体开源　　5
1.2 了解Android的利益相关者　　6
1.2.1 谷歌　　7
1.2.2 硬件厂商　　7
1.2.3 移动通信运营商　　9
1.2.4 开发者　　9
1.2.5 用户　　10
1.3 理解生态圈的复杂性　　11
1.3.1 碎片化问题　　12
1.3.2 兼容性　　13
1.3.3 更新问题　　13
1.3.4 安全性与开放性　　15
1.3.5 公开披露　　16
1.4 小结　　17
第2章　Android的安全设计与架构　　18
2.1 理解Android系统架构　　18
2.2 理解安全边界和安全策略执行　　19
2.2.1 Android沙箱　　19
2.2.2 Android权限　　22
2.3 深入理解各个层次　　25
2.3.1 Android应用层　　25
2.3.2 Android框架层　　28
2.3.3 DalvikVM　　29
2.3.4 用户空间原生代码层　　30
2.3.5 内核　　36
2.4 复杂的安全性，复杂的漏洞利用　　41
2.5 小结　　42
第3章　root Android设备　　43
3.1 理解分区布局　　43
3.2 理解引导过程　　45
3.3 引导加载程序的锁定与解锁　　47
3.4 对未加锁引导加载程序的设备进行root　　50
3.5 对锁定引导加载程序的设备进行root　　52
3.5.1 在已启动系统中获取root权限　　52
3.5.2 NAND 锁、临时性root与永久性root　　53
3.5.3 对软root 进行持久化　　55
3.6 历史上的一些已知攻击　　56
3.6.1 内核：Wunderbar/asroot　　56
3.6.2 恢复：Volez　　57
3.6.3 udev：Exploid　　57
3.6.4 adbd：RageAgainstTheCage　　58
3.6.5 Zygote：Zimperlich和Zysploit　　58
3.6.6 ashmem：KillingInTheName-
Of 和psneuter　　58
3.6.7 vold：GingerBreak　　59
3.6.8 PowerVR：levitator　　59
3.6.9 libsysutils：zergRush　　60
3.6.10 内核：mempodroid　　60
3.6.11 文件权限和符号链接相关的攻击　　61
3.6.12 adb 恢复过程竞争条件漏洞　　61
3.6.13 Exynos4：exynos-abuse　　62
3.6.14 Diag：lit/diaggetroot　　62
3.7 小结　　63
第4章　应用安全性评估　　64
4.1 普遍性安全问题　　64
4.1.1 应用权限问题　　64
4.1.2 敏感数据的不安全传输　　66
4.1.3 不安全的数据存储　　67
4.1.4 通过日志的信息泄露　　68
4.1.5 不安全的IPC端点　　69
4.2 案例分析：移动安全应用　　71
4.2.1 初步剖析　　71
4.2.2 静态分析　　72
4.2.3 动态分析　　87
4.2.4 攻击　　95
4.3 案例分析：SIP客户端　　97
4.3.1 了解Drozer　　97
4.3.2 发现漏洞　　98
4.3.3 snarfing　　99
4.3.4 注入　　102
4.4 小结　　104
第5章　理解Android的攻击面　　105
5.1 攻击基础术语　　105
5.1.1 攻击向量　　106
5.1.2 攻击面　　106
5.2 对攻击面进行分类　　107
5.2.1 攻击面属性　　108
5.2.2 分类决策　　108
5.3 远程攻击面　　108
5.3.1 网络概念　　109
5.3.2 网络协议栈　　112
5.3.3 暴露的网络服务　　113
5.3.4 移动技术　　114
5.3.5 客户端攻击面　　115
5.3.6 谷歌的基础设施　　119
5.4 物理相邻　　123
5.4.1 无线通信　　123
5.4.2 其他技术　　127
5.5 本地攻击面　　128
5.5.1 探索文件系统　　128
5.5.2 找到其他的本地攻击面　　129
5.6 物理攻击面　　133
5.6.1 拆解设备　　133
5.6.2 USB　　134
5.6.3 其他物理攻击面　　137
5.7 第三方修改　　137
5.8 小结　　137
第6章　使用模糊测试来挖掘漏洞　　139
6.1 模糊测试的背景　　139
6.1.1 选定目标　　140
6.1.2 构造畸形输入　　140
6.1.3 处理输入　　141
6.1.4 监控结果　　142
6.2 Android上的模糊测试　　142
6.3 对Broadcast Receiver进行模糊测试　　143
6.3.1 选定目标　　143
6.3.2 生成输入　　144
6.3.3 传递输入　　145
6.3.4 监控测试　　145
6.4 对Android上的Chrome进行模糊测试　　147
6.4.1 选择一种技术作为目标　　148
6.4.2 生成输入　　149
6.4.3 处理输入　　151
6.4.4 监控测试　　152
6.5 对USB攻击面进行模糊测试　　155
6.5.1 对USB进行模糊测试的挑战　　155
6.5.2 选定目标模式　　155
6.5.3 生成输入　　156
6.5.4 处理输入　　158
6.5.5 监控测试　　158
6.6 小结　　159
第7章　调试与分析安全漏洞　　161
7.1 获取所有信息　　161
7.2 选择一套工具链　　162
7.3 调试崩溃Dump　　163
7.3.1 系统日志　　163
7.3.2 Tombstone　　164
7.4 远程调试　　165
7.5 调试Dalvik代码　　166
7.5.1 调试示例应用　　167
7.5.2 显示框架层源代码　　168
7.5.3 调试现有代码　　170
7.6 调试原生代码　　173
7.6.1 使用NDK进行调试　　174
7.6.2 使用Eclipse进行调试　　177
7.6.3 使用AOSP进行调试　　179
7.6.4 提升自动化程度　　183
7.6.5 使用符号进行调试　　184
7.6.6 调试非AOSP设备　　189
7.7 调试混合代码　　190
7.8 其他调试技术　　191
7.8.1 调试语句　　191
7.8.2 在设备上进行调试　　191
7.8.3 动态二进制注入　　192
7.9 漏洞分析　　193
7.9.1 明确问题根源　　193
7.9.2 判断漏洞可利用性　　205
7.10 小结　　205
第8章　用户态软件的漏洞利用　　206
8.1 内存破坏漏洞基础　　206
8.1.1 栈缓冲区溢出　　206
8.1.2 堆的漏洞利用　　209
8.2 公开的漏洞利用　　215
8.2.1 GingerBreak　　215
8.2.2 zergRush　　218
8.2.3 Mempodroid　　221
8.3 Android浏览器漏洞利用　　222
8.3.1 理解漏洞　　222
8.3.2 控制堆　　224
8.4 小结　　227
第9章　ROP漏洞利用技术　　228
9.1 历史和动机　　228
9.2 ARM 架构下的ROP 基础　　230
9.2.1 ARM 子函数调用　　231
9.2.2 将gadget组成ROP链　　232
9.2.3 识别潜在的gadget　　234
9.3 案例分析：Android 4.0.1链接器　　235
9.3.1 迁移栈指针　　236
9.3.2 在新映射内存中执行任意代码　　237
9.4 小结　　240
第10章　攻击内核　　242
10.1 Android 的Linux内核　　242
10.2 内核提取　　242
10.2.1 从出厂固件中提取内核　　243
10.2.2 从设备中提取内核　　245
10.2.3 从启动镜像中提取内核　　246
10.2.4 解压内核　　247
10.3 运行自定义内核代码　　247
10.3.1 获取源代码　　247
10.3.2 搭建编译环境　　250
10.3.3 配置内核　　251
10.3.4 使用自定义内核模块　　252
10.3.5 编译自定义内核　　254
10.3.6 制作引导镜像　　257
10.3.7 引导自定义内核　　258
10.4 调试内核　　262
10.4.1 获取内核崩溃报告　　263
10.4.2 理解Oops信息　　264
10.4.3 使用KGDB进行Live调试　　267
10.5 内核漏洞利用　　271
10.5.1 典型Android内核　　271
10.5.2 获取地址　　273
10.5.3 案例分析　　274
10.6 小结　　283
第11章　攻击RIL无线接口层　　284
11.1 RIL简介　　284
11.1.1 RIL架构　　285
11.1.2 智能手机架构　　285
11.1.3 Android电话栈　　286
11.1.4 对电话栈的定制　　287
11.1.5 RIL 守护程序　　287
11.1.6 用于vendor-ril的API　　289
11.2 短信服务　　290
11.2.1 SMS消息的收发　　290
11.2.2 SMS消息格式　　291
11.3 与调制解调器进行交互　　293
11.3.1 模拟调制解调器用于模糊测试　　293
11.3.2 在Android中对SMS进行模糊测试　　295
11.4 小结　　302
第12章　漏洞利用缓解技术　　303
12.1 缓解技术的分类　　303
12.2 代码签名　　304
12.3 加固堆缓冲区　　305
12.4 防止整数溢出　　305
12.5 阻止数据执行　　306
12.6 地址空间布局随机化　　308
12.7 保护栈　　310
12.8 保护格式化字符串　　310
12.9 只读重定位表　　312
12.10 沙盒　　313
12.11 增强源代码　　313
12.12 访问控制机制　　315
12.13 保护内核　　316
12.13.1 指针和日志限制　　316
12.13.2 保护零地址页　　317
12.13.3 只读的内存区域　　318
12.14 其他加固措施　　318
12.15 漏洞利用缓解技术总结　　320
12.16 禁用缓解机制　　322
12.16.1 更改personality　　322
12.16.2 修改二进制文件　　323
12.16.3 调整内核　　323
12.17 对抗缓解技术　　323
12.17.1 对抗栈保护　　324
12.17.2 对抗ASLR　　324
12.17.3 对抗数据执行保护　　324
12.17.4 对抗内核级保护机制　　325
12.18 展望未来　　325
12.18.1 进行中的官方项目　　325
12.18.2 社区的内核加固工作　　326
12.18.3 一些预测　　326
12.19 小结　　327
第13章　硬件层的攻击　　328
13.1 设备的硬件接口　　328
13.1.1 UART 串行接口　　329
13.1.2 I2C、SPI 和单总线接口　　331
13.1.3 JTAG　　334
13.1.4 寻找调试接口　　343
13.2 识别组件　　353
13.2.1 获得规格说明书　　353
13.2.2 难以识别的组件　　354
13.3 拦截、监听和劫持数据　　355
13.3.1 USB　　355
13.3.2 I2C、SPI和UART串行端口　　359
13.4 窃取机密和固件　　364
13.4.1 无损地获得固件　　364
13.4.2 有损地获取固件　　365
13.4.3 拿到dump文件后怎么做　　368
13.5 陷阱　　371
13.5.1 定制的接口　　371
13.5.2 二进制私有数据格式　　371
13.5.3 熔断调试接口　　372
13.5.4 芯片密码　　372
13.5.5 bootloader密码、热键和哑终端　　372
13.5.6 已定制的引导过程　　373
13.5.7 未暴露的地址线　　373
13.5.8 防止逆向的环氧树脂　　373
13.5.9 镜像加密、混淆和反调试　　373
13.6 小结　　374
附录A　工具　　375
附录B　开源代码库　　386
· · · · · · (收起)

“中国”和“Android”是一对独特的组合。近几年来，中国已经成为全球最大的手机市场，与此同时，Android也成为最主流的智能手机操作系统。但是两者的联系并不仅仅体现在规模上。中国还拥有与众不同的手机产业环境，许多手机厂商专门为中国市场生产各种移动设备，而这些设备大都采用Android或者从Android原始代码衍生而来的操作系统。此外，中国还有着庞大的安全研究社区，并且产出了许多...

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