安卓 HackingPart 16：脆弱的加密

2015-01-04 10:41:17 阅读：0次收藏来源： 360安全播报

背景介绍

本文介绍Android应用开发中一些脆弱的加密方式，程序员希望通过加密来提升程序的安全性性，但却缺乏专业的密码学背景知识，使得应用对数据的保护非常薄弱。本文会介绍可能出现在Android应用中的一些脆弱的加密方式，以及对应的攻击方法。

造成脆弱加密的主要原因

Android应用中造成弱加密的原因多种多样，OWASP Mobile Top 10 Projects 中提及了其中主要的两原因：

使用了脆弱的加密算法

使用了强健的加密算法，但加密的实现存在漏洞。

使用弱密码算法实现加解密

我们先来看看如果如果一个应用使用弱加密算法会遭受怎样的攻击。

例如使用MD5作为Hash算法，MD5已经认为不安全了。如果应用使用了MD5这样的脆弱算法，而攻击者又能读取到Hash，攻击者就有相当大的机会能破解加密。假设应用使用MD5生成了这样一段Hash：

9a618248b64db62d15b300a07b00580b

攻击者可以使用john之类的工具或在线的彩虹表破解服务：

如上图，hash被成功破解。

除此之外，有的开发者也会使用编码来保护敏感信息。编码不是加密，可以很容易就解码还原出明文。例如我们在反编译了一个应用之后发现了如下的一段Base64编码字符：

c3VwZXJzZWNyZXQ=

找一个提供在线base64解码的网站就能还原出明文：

强密码算法的不安全实现

另一种情况是使用了较强的加密，但使用方法不够安全，例如使用了AES这样的对称加密算法，尽管该算法足够强壮，但当其实现不当的时候也一样容易受到攻击。例如对AES来说，秘钥管理就是一个巨大的挑战。下一节中我们就会看到攻击者如何利用糟糕的秘钥管理进行攻击。

实例：SQLCipher Library的误用

Android应用以多种方式存储数据，使用内置的SQLite库进行数据的存储和管理非常普遍。

本例中，我们使用SQLCipher 库来加密数据库。

从黑盒测试的角度，要解密应用数据库，数据文件地址和其加密方式等信息是必须的。

环境准备：

1、一台运行Ubuntu的主机

2、SQLCipher 命令行工具-可以在以下地址中下载到：

https://www.zetetic.net/sqlcipher/open-source/

3、安装好AndroidSDK

4、Dex2jar 和jd-gui ,可以在以下地址中下到：

https://code.google.com/p/dex2jar/

http://jd.benow.ca/

下载APK文件，在模拟器中运行，应用会自动创建加密的数据库：

（下载链接）

检查SQLite数据库-通常用的方式

我们先看看我们能不能查看模拟器中的数据内容，先将数据库下载到本地：

adb pull /data/data/[packagename]/databases/filename.db

使用SQLite3命令查看数据库表名：

如图，报错说文件被加密了，现在我们需要加密算法使用的秘钥来解密文件。

从应用的代码中找出加密的详细过程

首先需要知道整个加密的过程，我们可以使用dex2jar和JD-GUI来反编译java代码。

解压apk文件

Android应用以apk文件格式发布，该文件可以直接使用unzip解压出其中的内容。

unzip SecureSQLite.apk

该命令会在当前目录下解压出apk文件中的内容。

其中的“classes.dex”就是我们要的文件。

反编译

“classes.dex”文件中保护了应用的代码，该文件被编译成了Android的二进制格式，我们首先要将其装换为jar文件，可以使用dex2jar：

dex2jar classes.dex –o classes.jar

该命令会在同一目录下创建一个classes.jar文件。

我们可以进一步使用JD-GUI这样的工具反编译出java代码

查看代码

简单查看下代码就能知道数据库使用了何种加密：

如上图，代码中引入了一个第三方库：“sqlcipher”来对数据库进行加密，应用的包名为包名为”com.androidpentesting.secreqlite”。

尽管不是很常见，有些加密用的秘钥能直接在代码中找到。

如上图，代码中使用”password”作为秘钥。

注：由于是实例程序，所以我们插入到数据库中的数据也是硬编码到代码中的。

解密数据库

解密数据库可以使用同名的Unix/Linux命令行工具：”SQLCipher Core Command Line”。

下载地址：http://sqlcipher.net/open-source/

选择并解压后，会产生一个名为sqlcipher的文件夹。

在终端中打开该目录，并按照文章中的方法编译：

http://sqlcipher.net/introduction/

该工具的用法：http://sqlcipher.net/sqlcipher-api/

比如解密数据库”secure.db”的命令如下：

首先使用sqlcipher工具打开数据库，然后设置我们刚才在代码中找到的秘钥：

PRAGMA key = ‘password’;

现在就可以向普通数据库一样对其进行访问了。

我们也能导出未加密的数据库。

最后，使用”.exit”命令退出。

扩展

使用自定义的加密算法也会造成应用易受到攻击。

本文介绍了Android应用中脆弱的加密方式如何被攻破，对此加密算法的秘钥管理很重要，所以最好不要在代码中硬编码秘钥，如果真的需要使用对称加密，基于密码的加密可能更合适，应为秘钥需要基于用户输入的密码生成。