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Android App抓包防护与绕过技术

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Android App抓包防护概述

什么是抓包防护

抓包防护是Android应用为了防止网络流量被第三方工具（如Burp Suite、Fiddler、Charles等）拦截和分析而实施的安全措施。这些防护措施旨在保护敏感数据的传输安全，防止中间人攻击和数据泄露。

Android App抓包防护架构图

主要防护机制

1. SSL/TLS证书固定（Certificate Pinning）

防护原理：应用在代码中硬编码了服务器的证书信息，只信任特定的证书，拒绝其他证书（包括用户安装的CA证书）。

SSL Pinning证书固定流程图

实现方式： 证书固定通常通过OkHttp库实现，开发者会在代码中硬编码服务器的证书哈希值。当应用发起HTTPS请求时，会验证服务器证书是否与预设的哈希值匹配，如果不匹配则拒绝连接。这种方式可以有效防止中间人攻击，但也会阻止合法的抓包工具。

// OkHttp证书固定示例OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()    .certificatePinner(new CertificatePinner.Builder()        .add("api.example.com", "sha256/AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=")        .add("api.example.com", "sha256/BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB=")        .build())    .build();

检测方法： 检测证书固定可以通过尝试使用自签名证书连接服务器来实现。如果应用没有实施证书固定，连接会成功；如果实施了证书固定，会抛出证书验证异常。

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}

2. 证书验证绕过检测

防护原理：应用检测是否安装了用户CA证书，如果检测到则拒绝连接。

实现方式： 应用通过检查系统的信任存储来检测是否安装了用户CA证书。常见的抓包工具如Burp Suite、Charles、Fiddler等都会安装自己的CA证书，应用可以通过检查证书的颁发者信息来识别这些工具。

// 检测用户CA证书publicbooleanhasUserCACertificate(){try {        TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());        tmf.init((KeyStore) null);        X509TrustManager defaultTrustManager = (X509TrustManager) tmf.getTrustManagers()[0];// 检查是否有用户添加的CA证书        X509Certificate[] acceptedIssuers = defaultTrustManager.getAcceptedIssuers();for (X509Certificate cert : acceptedIssuers) {            String subject = cert.getSubjectDN().getName();if (subject.contains("Burp") || subject.contains("Charles") ||                 subject.contains("Fiddler") || subject.contains("Custom")) {returntrue;            }        }returnfalse;    } catch (Exception e) {returnfalse;    }}

3. 网络环境检测

防护原理：检测设备是否连接了代理服务器，如果检测到代理则拒绝网络请求。

实现方式： 网络环境检测主要通过检查系统代理设置和网络连接信息来实现。当用户配置了代理服务器时，系统会设置相应的代理属性，应用可以通过检查这些属性来判断是否存在代理。

// 检测代理设置publicbooleanisProxyEnabled(){try {// 检查系统代理设置        String proxyHost = System.getProperty("http.proxyHost");        String proxyPort = System.getProperty("http.proxyPort");if (proxyHost != null && proxyPort != null) {returntrue;        }// 检查网络连接        ConnectivityManager cm = (ConnectivityManager) getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);        NetworkInfo activeNetwork = cm.getActiveNetworkInfo();if (activeNetwork != null && activeNetwork.isConnected()) {// 检查是否有代理            ProxyInfo proxyInfo = activeNetwork.getProxyInfo();if (proxyInfo != null) {returntrue;            }        }returnfalse;    } catch (Exception e) {returnfalse;    }}

4. 反调试检测

防护原理：检测应用是否在调试模式下运行，如果检测到调试则拒绝网络请求。

反Hook检测流程图

实现方式：

// 检测调试状态publicbooleanisDebugging(){try {// 检查调试标志boolean isDebug = (getApplicationInfo().flags & ApplicationInfo.FLAG_DEBUGGABLE) != 0;if (isDebug) {returntrue;        }// 检查调试器连接boolean isDebuggerConnected = Debug.isDebuggerConnected();if (isDebuggerConnected) {returntrue;        }// 检查调试端口try {            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8700);            socket.close();returntrue;        } catch (Exception e) {// 端口未开放，不是调试状态        }returnfalse;    } catch (Exception e) {returnfalse;    }}

5. 应用完整性检测

防护原理：检测应用是否被修改或重打包，如果检测到则拒绝网络请求。

实现方式：

// 检测应用签名publicbooleanisAppModified(){try {        PackageManager pm = getPackageManager();        PackageInfo packageInfo = pm.getPackageInfo(getPackageName(), PackageManager.GET_SIGNATURES);// 获取当前签名        Signature[] signatures = packageInfo.signatures;        String currentSignature = signatures[0].toCharsString();// 与预期签名比较        String expectedSignature = "预期签名的SHA1值";if (!currentSignature.equals(expectedSignature)) {returntrue;        }returnfalse;    } catch (Exception e) {returntrue;    }}

绕过技术详解

Frida Hook原理图

1. SSL Pinning绕过

方法一：Frida Hook

Frida Hook是最常用的SSL Pinning绕过方法，通过Hook证书验证相关的函数来实现绕过。这种方法不需要修改应用代码，只需要在运行时动态Hook即可。

// Frida Hook SSL PinningJava.perform(function() {// Hook OkHttp的CertificatePinnervar CertificatePinner = Java.use("okhttp3.CertificatePinner");    CertificatePinner.check.overload("java.lang.String", "java.util.List").implementation = function(hostname, peerCertificates) {console.log("绕过SSL Pinning: " + hostname);return;    };// Hook X509TrustManagervar X509TrustManager = Java.use("javax.net.ssl.X509TrustManager");    X509TrustManager.checkClientTrusted.implementation = function(chain, authType) {console.log("绕过客户端证书检查");    };    X509TrustManager.checkServerTrusted.implementation = function(chain, authType) {console.log("绕过服务端证书检查");    };    X509TrustManager.getAcceptedIssuers.implementation = function() {return Java.use("java.util.ArrayList").$new();    };});

方法二：Xposed模块

// Xposed模块绕过SSL PinningpublicclassSSLUnpinningimplementsIXposedHookLoadPackage{@OverridepublicvoidhandleLoadPackage(XC_LoadPackage.LoadPackageParam lpparam)throws Throwable {// Hook OkHttp        XposedHelpers.findAndHookMethod("okhttp3.CertificatePinner", lpparam.classLoader,"check", String.class, List.class, newXC_MethodReplacement() {@Overrideprotected Object replaceHookedMethod(MethodHookParam param)throws Throwable {returnnull;            }        });// Hook TrustManager        XposedHelpers.findAndHookMethod("javax.net.ssl.X509TrustManager", lpparam.classLoader,"checkServerTrusted", X509Certificate[].class, String.class, newXC_MethodReplacement() {@Overrideprotected Object replaceHookedMethod(MethodHookParam param)throws Throwable {returnnull;            }        });    }}

方法三：内存补丁

// 内存补丁绕过SSL Pinning#include<jni.h>#include<string.h>JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_SSLUnpinner_unpin(JNIEnv *env, jobject thiz){// 获取SSL_CTX_set_verify函数地址void *ssl_ctx_set_verify = dlsym(RTLD_DEFAULT, "SSL_CTX_set_verify");if (ssl_ctx_set_verify) {// 修改函数实现unsignedchar patch[] = {0x90, 0x90, 0x90, 0x90, 0x90}; // NOP指令        mprotect(ssl_ctx_set_verify, 5, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC);memcpy(ssl_ctx_set_verify, patch, 5);        mprotect(ssl_ctx_set_verify, 5, PROT_READ | PROT_EXEC);    }}

2. 代理检测绕过

方法一：Hook系统属性

// Frida Hook代理检测Java.perform(function() {// Hook System.getPropertyvar System = Java.use("java.lang.System");    System.getProperty.overload("java.lang.String").implementation = function(key) {if (key === "http.proxyHost" || key === "http.proxyPort" ||             key === "https.proxyHost" || key === "https.proxyPort") {console.log("绕过代理检测: " + key);returnnull;        }returnthis.getProperty(key);    };// Hook ConnectivityManagervar ConnectivityManager = Java.use("android.net.ConnectivityManager");    ConnectivityManager.getActiveNetworkInfo.implementation = function() {var networkInfo = this.getActiveNetworkInfo();if (networkInfo) {// 清除代理信息            networkInfo.setProxyInfo(null);        }return networkInfo;    };});

方法二：修改网络配置

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}0

3. 反调试绕过

方法一：Frida Hook反调试检测

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}1

方法二：修改应用标志

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}2

4. 应用完整性绕过

方法一：Hook签名验证

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}3

方法二：修改签名文件

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}4

进阶内容

1. 动态Hook技术

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}5

2. 内存修改技术

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}6

3. 系统调用Hook

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}7

检测与防护

1. 检测Hook工具

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}8

2. 反Hook技术

// 检测证书固定publicbooleanisCertificatePinningEnabled(){try {// 尝试使用自签名证书连接        URL url = new URL("https://api.example.com");        HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();        connection.connect();returnfalse; // 如果没有抛出异常，说明没有证书固定    } catch (Exception e) {returntrue; // 抛出异常说明有证书固定    }}9

结语

技术对抗演进

绕过技术分类


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