使用Burp拦截Flutter App与其后端的通信

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发布于 2019-10-10 17:24:39

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Flutter是谷歌的移动UI框架，可以快速在iOS和Android上构建高质量的原生用户界面。Flutter应用程序是用Dart编写的，这是一种由Google在7年多前创建的语言。

通常情况下我们会通过添加Burp作为拦截代理，来拦截移动应用程序与其后端之间的通信流量（以用于安全评估等）。虽然Flutter应用代理起来可能会有些困难，但这绝对是可能的。

TL;DR

Flutter使用Dart编写，因此它不会使用系统CA存储 Dart使用编译到应用程序中的CA列表 Dart在Android上不支持代理，因此请使用带有iptables的ProxyDroid Hook x509.cc中的session_verify_cert_chain函数以禁用链验证（chain validation）你可以直接使用本文底部的脚本，或者按照下面的步骤获取正确的字节或偏移量。

测试设置

为了执行我的测试，我安装了flutter插件并创建了一个flutter应用程序，该应用程序附带了一个默认的交互式按钮，用于递增计数器。我将其修改为通过HttpClient类获取URL：

class _MyHomePageState extends State<MyHomePage&gt; {
  int _counter = 0;
  HttpClient client;

  _MyHomePageState()
  {
      _start();
  }
  void _start() async
{
    client = HttpClient();
  }
  void _incrementCounter() {
    setState(() {
      if(client != null)
      {
          client
              .getUrl(Uri.parse('http://www.nviso.eu')) // produces a request object
              .then((request) =&gt; request.close()) // sends the request
              .then((response) =&gt; print("SUCCESS - " + response.headers.value("date")));
          _counter++;
       }
    });
  }

该应用程序可以使用flutter build aot进行编译，并通过adb install推送到设备。

每次按此按钮时，都会向http://www.nviso.eu发送一个调用，如果成功，则会将其打印到设备日志中。

在我的设备上，我通过Magisk-Frida-Server安装了Frida，我的Burp证书通过MagiskTrustUserCerts模块添加到系统CA存储中。但不幸的是，Burp上并没有看到有任何流量通过，即使应用程序日志显示请求成功。

通过 ProxyDroid/iptables 向代理发送流量

HttpClient有一个findProxy方法，其文档写的非常清楚：默认情况下，所有流量都直接发送到目标服务器，而不考虑任何代理设置：

设置用于解析代理服务器的功能，该代理服务器用于打开指定URL的HTTP连接。如果未设置此功能，则将始终使用直接连接。

- findProxy文档

应用程序可以将此属性设置为HttpClient.findProxyFromEnvironment，它会搜索特定的环境变量，例如http_proxy和https_proxy。即使应用程序是用这个实现编译的，但在Android上它也将毫无用处，因为所有应用程序都是初始zygote进程的子进程，因此没有这些环境变量。

也可以定义一个返回首选代理的自定义findProxy实现。对我的测试应用程序进行的快速修改确实表明，此配置将所有HTTP数据发送到了我的代理服务器：

client.findProxy = (uri) {        
    return "PROXY 10.153.103.222:8888";     
};

当然，我们无法在黑盒评估期间修改应用程序，因此需要另一种方法。幸运的是，我们总是有iptables fallback来将所有流量从设备路由到我们的代理。在已root的设备上，ProxyDroid可以很好地处理这个问题，我们可以看到所有HTTP流量都流经了Burp。

拦截 HTTPS 流量

这是个更加棘手的问题。如果我将URL更改为HTTPS，会导致Burp SSL握手失败。这很奇怪，因为我的设备被设置为将我的Burp证书包含为受信任的根证书。

经过一些研究，最终我在一个GitHub issue中找到了有关Windows上问题的解释，但它同样也适用于Android: Dart使用Mozilla的NSS库生成并编译自己的Keystore。

这意味着我们不能通过将代理CA添加到系统CA存储来绕过SSL验证。为了解决这个问题，我们必须深入研究libflutter.so，并找出我们需要修补或hook的，以验证我们的证书。Dart使用Google的BoringSSL来处理与SSL相关的所有内容，幸运的是Dart和BoringSSL都是开源的。

当向Burp发送HTTPS流量时，Flutter应用程序实际上会抛出一个错误，我们可以将其作为起点：

 E/flutter (10371): [ERROR:flutter/runtime/dart_isolate.cc(805)] Unhandled exception:
 E/flutter (10371): HandshakeException: Handshake error in client (OS Error: 
 E/flutter (10371):  NO_START_LINE(pem_lib.c:631)
 E/flutter (10371):  PEM routines(by_file.c:146)
 E/flutter (10371):  NO_START_LINE(pem_lib.c:631)
 E/flutter (10371):  PEM routines(by_file.c:146)
 E/flutter (10371):  CERTIFICATE_VERIFY_FAILED: self signed certificate in certificate chain(handshake.cc:352))
 E/flutter (10371): #0      _rootHandleUncaughtError. (dart:async/zone.dart:1112:29)
 E/flutter (10371): #1      _microtaskLoop (dart:async/schedule_microtask.dart:41:21)
 E/flutter (10371): #2      _startMicrotaskLoop (dart:async/schedule_microtask.dart:50:5)
 E/flutter (10371): #3      _runPendingImmediateCallback (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:116:13)
 E/flutter (10371): #4      _RawReceivePortImpl._handleMessage (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:173:5)

我们需要做的第一件事是在BoringSSL库中找到这个错误。该错误实际上已向我们显示了触发错误的位置：handshake.cc:352。Handshake.cc确实是BoringSSL库的一部分，并且包含了执行证书验证的逻辑。第352行的代码如下所示，这很可能就是我们看到的错误。行数并不完全匹配，但这很可能是版本差异的结果。

if (ret == ssl_verify_invalid) {
    OPENSSL_PUT_ERROR(SSL, SSL_R_CERTIFICATE_VERIFY_FAILED);
    ssl_send_alert(ssl, SSL3_AL_FATAL, alert);
  }

这是ssl_verify_peer_cert函数的一部分，该函数返回ssl_verify_result_t枚举，它在第2290行的ssl.h中被定义：

enum ssl_verify_result_t BORINGSSL_ENUM_INT {
  ssl_verify_ok,
  ssl_verify_invalid,
  ssl_verify_retry,
};

如果我们可以将ssl_verify_peer_cert的返回值更改为ssl_verify_ok (=0)，那么我们就可以继续了。然而，在这个方法中有很多事情正在发生，Frida只能更改函数的返回值。如果我们更改这个值，它仍会因为上面的ssl_send_alert()函数调用而失败（相信我，我试过）。

让我们找一个更好的hook的方法。handshake.cc的代码段正上方是以下代码，这是验证链的方法的实际部分：

ret = ssl->ctx->x509_method->session_verify_cert_chain(
              hs->new_session.get(), hs, &alert)
              ? ssl_verify_ok
              : ssl_verify_invalid;

session_verify_cert_chain函数在第362行的ssl_x509.cc中被定义。此函数还返回原始数据类型（布尔值），并且是一个更好的hook选项。如果此函数中的检查失败，则它仅通过OPENSSL_PUT_ERROR报告问题，但它没有像ssl_verify_peer_cert函数那样的问题。OPENSSL_PUT_ERROR是err.h中第418行被定义的宏，其中包含源文件名。这与用于Flutter应用程序的错误的宏相同。

#define OPENSSL_PUT_ERROR(library, reason) \
  ERR_put_error(ERR_LIB_##library, 0, reason, __FILE__, __LINE__)

既然我们知道要hook哪个函数了，现在我们要做的就是在libflutter.so中找到它。在session_verify_cert_chain函数中多次调用OPENSSL_PUT_ERROR宏，这样可以使用Ghidra轻松的找到正确的方法。因此，将库导入Ghidra，使用Search -> Find Strings并搜索x509.cc。

这里只有4个XREF，因此很容易找到一个看起来像session_verify_cert_chain的函数：

其中一个函数取2个整数，1个“undefined未定义”，并且包含一个对OPENSSL_PUT_ERROR（FUN_00316500）的单独调用。在我的libflutter.so版本中为FUN_0034b330。现在你要做的是从一个导出函数计算该函数的偏移量并将其hook。我通常会采用一种懒惰的方法，复制函数的前10个字节，并检查该模式出现的频率。如果它只出现一次，我就知道我找到了这个函数，并且我可以hook它。这很有用，因为我经常可以为库的不同版本使用相同的脚本。使用基于偏移的方法，这更加困难。这很有用，因为我可以经常对不同版本的库使用相同的脚本。对于基于偏移量的方法，更加困难。

所以，现在我们让Frida在libflutter.so库中搜索这个模式：

var m = Process.findModuleByName("libflutter.so"); 
var pattern = "2d e9 f0 4f a3 b0 82 46 50 20 10 70"
var res = Memory.scan(m.base, m.size, pattern, {
  onMatch: function(address, size){
      console.log('[+] ssl_verify_result found at: ' + address.toString());  
    }, 
  onError: function(reason){
      console.log('[!] There was an error scanning memory');
    },
    onComplete: function()
{
      console.log("All done")
    }
  });

在我的Flutter应用程序上运行此脚本的结果如下：

(env) ~/D/Temp » frida -U -f be.nviso.flutter_app -l frida.js --no-pause
[LGE Nexus 5::be.nviso.flutter_app]-> [+] ssl_verify_result found at: 0x9a7f7040
All done

现在，我们只需使用Interceptor将返回值更改为1 (true)：

function hook_ssl_verify_result(address)
{
  Interceptor.attach(address, {
    onEnter: function(args) {
      console.log("Disabling SSL validation")
    },
    onLeave: function(retval)
{
      console.log("Retval: " + retval)
      retval.replace(0x1);

    }
  });
}
function disablePinning()
{
 var m = Process.findModuleByName("libflutter.so"); 
 var pattern = "2d e9 f0 4f a3 b0 82 46 50 20 10 70"
 var res = Memory.scan(m.base, m.size, pattern, {
  onMatch: function(address, size){
      console.log('[+] ssl_verify_result found at: ' + address.toString());

      // Add 0x01 because it's a THUMB function
      // Otherwise, we would get 'Error: unable to intercept function at 0x9906f8ac; please file a bug'
      hook_ssl_verify_result(address.add(0x01));

    }, 
  onError: function(reason){
      console.log('[!] There was an error scanning memory');
    },
    onComplete: function()
{
      console.log("All done")
    }
  });
}
setTimeout(disablePinning, 1000)

设置proxydroid并使用此脚本启动应用程序后，现在我们可以看到HTTP流量了：

我已经在一些Flutter应用程序上对此进行了测试，这种方法适用于所有应用程序。由于BoringSSL库较为稳定，因此这种方法可能会在未来很长一段时间内都有效。

禁用 SSL Pinning（SecurityContext）

最后，让我们看看如何绕过SSL Pinning。一种方法是定义一个包含特定证书的新SecurityContext。

对于我的应用程序，我添加了以下代码让它只接受我的Burp证书。SecurityContext构造函数接受一个参数withTrustedRoots，默认为false。

ByteData data = await rootBundle.load('certs/burp.crt');
    SecurityContext context = new SecurityContext();
    context.setTrustedCertificatesBytes(data.buffer.asUint8List());
    client = HttpClient(context: context);

应用程序现在将自动接受我们的Burp代理作为任意网站的证书。如果我们现在将其切换到nviso.eu证书，我们将无法拦截连接（请求和响应）。

幸运的是，上面列出的Frida脚本已经绕过了这种root-ca-pinning实现，因为底层逻辑仍然依赖于BoringSSL库的相同方法。

禁用 SSL Pinning（ssl_pinning_plugin）

Flutter开发人员执行ssl pinning的方法之一是通过 ssl_pinning_plugin flutter插件。此插件实际上是发送一个HTTPS连接并验证证书，之后开发人员将信任该通信并执行non-pinned HTTPS请求：

void testPin() async
  {
    List<String&gt; hashes = new List<String&gt;();
    hashes.add("randomhash");
    try
    {
      await SslPinningPlugin.check(serverURL: "https://www.nviso.eu", headerHttp : new Map(), sha: SHA.SHA1, allowedSHAFingerprints: hashes, timeout : 50);

      doImportanStuff()
    }catch(e)
    {
      abortWithError(e);
    }
  }

该插件是Java实现的，我们可以使用Frida轻松的hook：

function disablePinning()
{
    var SslPinningPlugin = Java.use("com.macif.plugin.sslpinningplugin.SslPinningPlugin");
    SslPinningPlugin.checkConnexion.implementation = function()
{
        console.log("Disabled SslPinningPlugin");
        return true;
    }
}

Java.perform(disablePinning)

结论

这是一个非常有趣的过程，因为Dart和BoringSSL都是开源的，所以进行的非常顺利。由于字符串的数量并不多，因此即使没有任何符号，也能很容易的找到禁用ssl验证逻辑的正确位置。我扫描函数序言（function prologue）的方法可能并不总是有效，但由于BoringSSL非常稳定，因此在未来的一段时间内它应该都会有效。

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原始发表：2019-10-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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