iOS安全之三攻三防
互联网世界每分钟都在上演黑客攻击，由此导致的财产损失不计其数。金融行业在安全方面的重视不断加深，而传统互联网行业在安全方面并没有足够重视，这样导致开发的APP在逆向开发人员面前等同于裸奔，甚至有些小厂前后台在账号密码处理上采取明文传送，本地存储，这等同于将账号密码直接暴露无疑。当然即使采用加密传送，逆向APP后依然可以获取到账号密码，让你在神不知鬼不觉的情况下将账号密码发送到了黑客邮箱,所以攻防终究是一个相互博弈的过程。本文主要分析常见的几种攻击和防护手段，通过攻击你可以看到你的APP是如何被一步一步被攻破的。有了攻击，我们针对相应的攻击就是见招拆招了。
一、攻击原理
- 从APPStore下载正式版本版本应用，进行一键砸壳，绝大部分应用均可以脱壳成功。
- 使用脚本或第三方工具MonkeyDev对应用实现重签名。
- 利用动态调试（LLDB，Cycript，Reveal）和静态分析(反汇编)，找到关键函数进行破解。
- Theos编写插件，让使用更加方便。
二、攻守第一回合
1. 第一攻武器:代码注入+method_exchangeImplementations
在shell脚本实现iOS包重签名及代码注入的最后，我们成功使用method_exchange截获微信点击按钮，代码如下:
+(void)load
{
Method oldMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("WCAccountLoginControlLogic"), @selector(onFirstViewRegester));
Method newMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(test));
method_exchangeImplementations(oldMethod, newMethod);
}
-(void)test{
NSLog(@"----截获到微信注册按钮点击------");
}2. 第一防护盾:framwork+fishHook
关于为什么使用framwork而不是直接在代码中创建一个类，并在类的load方法中编写防护代码，原因是自己创建framwork的加载要早于代码注入的framwork,代码注入的framwork的执行要早于自己类load的加载，具体原理请看dyld加载应用启动原理详解。防护代码如下:
注意:当我们检查到hook代码时，比较好的处理方式是将该手机的UDID，账号等信息发送给后台服务器，让后台服务器进行封号禁设备处理，而不是直接exit(0)让程序强制退出，因为这样的好处是让黑客很难定位。
三、攻守第二回合
1. 第二攻武器:MonkeyDev
MonkeyDev可以帮助我们更加方便的实现代码重签名和hook，底层是使用了方法交换的SET和GET方法进行hook,关于MoneyDev的使用在逆向iOS系统桌面实现一键清空徽标有讲。同样以截获微信注册按钮为例，hook代码示例如下:
%hook WCAccountLoginControlLogic
- (void)onFirstViewRegester:(id)arg{
NSLog(@"---hook-----");
}
%end2. 第二防护盾:依然framwork+fishHook
+(void)load{
//setIMP
struct rebinding gt;
gt.name = "method_getImplementation";
gt.replacement = my_getIMP;
gt.replaced = (void *)&getIMP;
//getIMP
struct rebinding st;
st.name = "method_setImplementation";
st.replacement = my_setIMP;
st.replaced = (void *)&setIMP;
struct rebinding rebs[2] = {gt,st};
rebind_symbols(rebs, 2);
}
//保存原来的交换函数
IMP (*getIMP)(Method _Nonnull m);
IMP (*setIMP)(Method _Nonnull m, IMP _Nonnull imp);
IMP my_getIMP(Method _Nonnull m){
NSLog(@"?----检查到了HOOk-----?");
return nil;
}
IMP my_setIMP(Method _Nonnull m, IMP _Nonnull imp){
NSLog(@"?----检查到了HOOk-----?");
return nil;
}三、攻守第三回合
上面的两次攻击都是通过代码注入来实现hook目的，我们能不能防止第三方代码进行注入呢？答案当然是可以，接下来我们来防止第三方代码注入。
1. 第三防护盾:在编译设置阶段增加字段"-Wl,-sectcreate,__RESTRICT,__restrict,/dev/null"，如下图：
- 1.1 增加该字段后在MachO文件就会增加_RESTRICT,__restrict段，如下图：
- 1.2 为什么增加这个字段就可以了呢?这里我们就要回归到dyld的源码了，在dyld加载过程中有一个函数hasRestrictedSegment就是用来判断是否存在__RESTRICT，__RESTRICT中是否是__restrict名称，如果是，则会禁止加载第三方注入的库文件，源码如下:
#if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED
static bool hasRestrictedSegment(const macho_header* mh)
{
const uint32_t cmd_count = mh->ncmds;
const struct load_command* const cmds = (struct load_command*)(((char*)mh)+sizeof(macho_header));
const struct load_command* cmd = cmds;
for (uint32_t i = 0; i < cmd_count; ++i) {
switch (cmd->cmd) {
case LC_SEGMENT_COMMAND:
{
const struct macho_segment_command* seg = (struct macho_segment_command*)cmd;
//dyld::log("seg name: %s\n", seg->segname);
if (strcmp(seg->segname, "__RESTRICT") == 0) {
const struct macho_section* const sectionsStart = (struct macho_section*)((char*)seg + sizeof(struct macho_segment_command));
const struct macho_section* const sectionsEnd = §ionsStart[seg->nsects];
for (const struct macho_section* sect=sectionsStart; sect < sectionsEnd; ++sect) {
if (strcmp(sect->sectname, "__restrict") == 0)
return true;
}
}
}
break;
}
cmd = (const struct load_command*)(((char*)cmd)+cmd->cmdsize);
}
return false;
}
#endif2. 第三攻击武器:直接修改MachO二进制文件
- 通过Synalyze It!工具更改MachO二进制文件字段，然后重新签名打包即可破坏该防护过程:
3. 第三防护2级护盾:代码过滤，增加白名单。
- 3.1 既然禁止第三方注入代码都很容易被攻破，接下来我们就从代码入手，过滤第三方库注入库，增加白名单，代码如下:
@implementation ViewController
+(void)load
{
const struct mach_header_64 * header = _dyld_get_image_header(0);
if (hasRestrictedSegment(header)) {
NSLog(@"---- 防止状态 ------");
}else{
NSLog(@"--- 防护字段被修改了 -----");
}
}
static bool hasRestrictedSegment(const struct macho_header* mh)
{
const uint32_t cmd_count = mh->ncmds;
const struct load_command* const cmds = (struct load_command*)(((char*)mh)+sizeof(struct macho_header));
const struct load_command* cmd = cmds;
for (uint32_t i = 0; i < cmd_count; ++i) {
switch (cmd->cmd) {
case LC_SEGMENT_COMMAND:
{
const struct macho_segment_command* seg = (struct macho_segment_command*)cmd;
printf("seg name: %s\n", seg->segname);
if (strcmp(seg->segname, "__RESTRICT") == 0) {
const struct macho_section* const sectionsStart = (struct macho_section*)((char*)seg + sizeof(struct macho_segment_command));
const struct macho_section* const sectionsEnd = §ionsStart[seg->nsects];
for (const struct macho_section* sect=sectionsStart; sect < sectionsEnd; ++sect) {
if (strcmp(sect->sectname, "__restrict") == 0)
return true;
}
}
}
break;
}
cmd = (const struct load_command*)(((char*)cmd)+cmd->cmdsize);
}
return false;
}- 3.2 原理就是使用系统的函数帮我们检测自己设定的__RESTRICT是否被更改，如果被更改说明我们被Hook了，接下来在被hook的字段中增加自己的处理逻辑即可。
总结：对最后一个防护代码也很容易进行攻击，比如找到hasRestrictedSegment函数，让其直接返回YES。所以建议将该函数进行封装，尽量不要使用Bool作为返回值。综上: 攻和守本来就是一个博弈的过程，没有绝对安全的城墙。