记一次使用 Xposed RPC 和 BurpGuard 应对金融APP参数签名及加密的详细过程

yinsel · 发表于 2024-9-12 23:08

记一次使用 Xposed RPC 和 BurpGuard 应对金融APP参数签名及加密的详细过程

前言

本文首发于先知论坛：https://xz.aliyun.com/t/15533

在一次金融渗透测试项目中需要对 APP 进行渗透，发现 APP 对参数进行了签名以及加密，于是便逆向 APP 并通过 Xposed RPC 和 BurpGuard 解决了问题，从中学到了许多，因此记录过程并分享一下思路，代码和图片均做了脱敏处理，同时省略了代码调试的过程。

阅读完本文，你可以学习到：

APP 请求逆向思路
如何查阅资料
APP 请求签名和加密的原理
了解白盒 WbSM4
Xposed RPC 的实现思路
BurpGuard 如何使用

声明：本文不针对任何 APP，仅对加密及签名技术进行研究，如有侵权，请联系删除。

详细过程

测试环境：mumu 模拟器、Magisk、Lsposed

初探签名及加密

APP 的 HTTPS 验证就不阐述了，常规方式均可绕过。

查看请求包，发现了 MsgId、AppSign 以及密文 cTxt：

修改 MsgId，返回 401，很明显做了请求签名：

加密分析

这里 APP 采用了爱加密企业版加固，于是使用 算法助手Plus + frida 脚本脱壳，使用 Jadx 反编译，搜索关键词，发现没搜到：

随后翻了翻，发现代码都抽空了，到 native 层去了？似乎是没脱完整：

求助某大佬帮忙脱了个壳，继续搜索关键词，找到两处，看到 ECB，莫非是常见的 AES-ECB 加密（心中窃喜）：

跟进去：

继续跟 encryptECB：

跟进：

最终来到 xxx.WbSM4Util$Companion 类的 encryptDataECB 方法：

这是对应的解密函数：

接着看看加密函数中的关键部分 WbSm4().encode()，这个函数传入的就是明文的字节对象和长度，并没有密钥相关，最后做了一层 Base64：

String encodeToString = Base64.encodeToString(new WbSm4().encode(bytes2.length, bytes2), 0, bytes2.length, 2);

跟进 WbSm4 一探究竟，发现是 native 的：

网上搜寻一下看看是什么，似乎是 SM4 国密：

问一下 GPT，白盒 SM4 是什么，看起来是很难复现的算法，密钥也很难提取，后续可能需要采用 RPC 远程调用：

根据上面的代码分析简单画一个图：

签名分析

接下来看看签名，搜索签名关键词 appsign：

跟进第一个的 WelfareTaskRequestService.APPSIGN，是个常量：

搜索常量名，看看哪一处使用了它，这里发现第二个是添加请求头，比较可疑：

跟进代码如下：

String uuid = UUID.randomUUID().toString();
Request.Builder addHeader = new Request.Builder().url(ServiceUrls.getAccessKeyListUrl(ServerInfoMgr.getInstance().getDefaultServerInfo(204))).addHeader(RemoteMessageConst.MSGID, uuid).addHeader("deviceId", SysConfigs.DEVICE_ID).addHeader("agent", "android-" + YBHelper.getAppVersionName()).addHeader(WelfareTaskRequestService.APPSIGN, HeaderUtils.generateAppSign(ServiceUrls.getAccessKeyListUrl(ServerInfoMgr.getInstance().getDefaultServerInfo(204)), uuid, HeaderUtils.requestBodyToString(create)));

分析上面代码可知，RemoteMessageConst.MSGID 是个字符串常量，值为"MsgId"，而签名是由静态方法 HeaderUtils.generateAppSign(url,uuid.requestBody) 生成的，其中三个参数分别为：完整 URL、UUID、完整请求 Body，可以看出请求 body 与 msgid 和 appsign 强相关，任何一个参数错误都可能导致请求不合法，以下是简单示意图：

Xposed RPC 实现

加密和签名都分析完毕，剩下的就是使用 RPC （远程过程调用）了，也就是注入代码，这里我用的是 Xposed 框架，没有检测，但 frida 有检测，过检测的方式参考下方公众号的文章（理论无脑过爱加密企业版），自己试了下确实可以：

https://mp.weixin.qq.com/s/34c5JVJzSCEfqlPanV1FtA

对 Xposed 的 RPC 不太熟悉，网上查阅资料，找到如下文章：

https://www.52pojie.cn/thread-1519322-1-1.html

发现使用 NanoHTTPD 在 APP 内部起一个 HTTP 服务器来与外部通信来实现 RPC 比较方便，写一个 demo，代码可以直接运行，会开启一个 50000 端口的 HTTP 服务器，开放 /encrypt 接口用于加密数据和生成签名，/decrypt 接口用于解密数据：

import com.google.gson.JsonObject;  
import fi.iki.elonen.NanoHTTPD;  

import java.io.IOException;  
import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  

class HTTPServer extends NanoHTTPD {  

    public HTTPServer(int port) {  
        super(port);  
    }  

    @Override  
    public Response serve(IHTTPSession session) {  
        JsonObject responseJson = new JsonObject();  
        String encryptData = "";  
        String decryptData = "";  
        Map<String, String> map = new HashMap<>();  
        try {  
            session.parseBody(map);  
        } catch (Exception e) {  
            return newFixedLengthResponse(Response.Status.INTERNAL_ERROR, "text/plain", e.getMessage());  
        }  
        if (session.getMethod() == Method.POST) {  
            switch (session.getUri()) {  
                case "/encrypt":  
                    responseJson.addProperty("encryptData", encryptData);  
                    return newFixedLengthResponse(Response.Status.OK, "application/json", responseJson.toString());  
                case "/decrypt":  
                    responseJson.addProperty("decryptData", decryptData);  
                    return newFixedLengthResponse(Response.Status.OK, "application/json", responseJson.toString());  
                default:  
                    return newFixedLengthResponse(Response.Status.NOT_FOUND, "text/plain", "Not Found");  
            }  
        } else {  
            return newFixedLengthResponse(Response.Status.NOT_FOUND, "text/plain", "Not Found");  
        }  
    }  
}  

public class Demo {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        HTTPServer httpServer = new HTTPServer(50000);  
        httpServer.start(NanoHTTPD.SOCKET_READ_TIMEOUT, false);  
    }  

}

Xposed 模块使用的模板：https://github.com/yinsel/XposedProjectTemplate

完整 Xposed 代码实现如下（代码写的有点烂，勿喷）：

package com.example.xposed;  

import android.util.Log;  

import com.google.gson.JsonObject;  
import com.google.gson.JsonParser;  

import java.io.IOException;  
import java.lang.reflect.Constructor;  
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
import java.lang.reflect.Method;  
import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
import java.util.UUID;  

import de.robv.android.xposed.IXposedHookLoadPackage;  
import de.robv.android.xposed.callbacks.XC_LoadPackage;  
import fi.iki.elonen.NanoHTTPD;  

public class Hooker implements IXposedHookLoadPackage {  
    private HTTPServer httpServer = new HTTPServer(50000);  

    @Override  
    public void handleLoadPackage(XC_LoadPackage.LoadPackageParam loadPackageParam) throws Throwable {  
        try {  
            Class<?> clazz = Class.forName("xxx.WbSM4Util$Companion", true, loadPackageParam.classLoader);  
            Method methods[] = clazz.getDeclaredMethods();  
            Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor();  
            constructor.setAccessible(true);  
            Crypto crypto = new Crypto();  
            crypto.setClassLoader(loadPackageParam.classLoader);  
            crypto.setObject(constructor.newInstance());  
            for (int i = 0; i < methods.length; i++) {  

                if (methods[i].getName().equals("decryptDataECB")) {  
                    methods[i].setAccessible(true);  
                    crypto.setDecrypt(methods[i]);  
                }  
                if (methods[i].getName().equals("encryptDataECB")) {  
                    methods[i].setAccessible(true);  
                    crypto.setEncrypt(methods[i]);  
                }  
            }  
            if (crypto.getEncrypt() != null && crypto.getDecrypt() != null) {  
                this.httpServer.setCrypto(crypto);  
                startHttpServer();  
            }  
        } catch (Exception e) {  
            Log(e.toString());  
        }  

    }  

    private static void Log(String msg) {  

        Log.v("Xposed", msg);  
    }  

    private void startHttpServer() {  
        if (httpServer != null && httpServer.getCrypto() != null) {  
            new Thread(() -> {  
                try {  
                    httpServer.start(NanoHTTPD.SOCKET_READ_TIMEOUT, false);  
                    Log("HTTP Server started on port " + httpServer.getListeningPort());  
                } catch (IOException e) {  
                    Log("Error starting HTTP Server: " + e.toString());  
                }  
            }).start();  
        }  
    }  

    public static class HTTPServer extends NanoHTTPD {  

        private Crypto crypto;  

        public HTTPServer(int port) {  
            super(port);  
        }  

        public Crypto getCrypto() {  
            return crypto;  
        }  

        public void setCrypto(Crypto crypto) {  
            this.crypto = crypto;  
        }  

        @Override  
        public Response serve(IHTTPSession session) {  
            JsonObject responseJson = new JsonObject();  
            JsonObject body = new JsonObject();  
            Map<String, String> map = new HashMap<>();  
            try {  
                session.parseBody(map);  
                String data;  
                if (session.getMethod() == Method.POST) {  
                    body = JsonParser.parseString(map.get("postData")).getAsJsonObject();  
                    switch (session.getUri()) {  
                        case "/encrypt":  
                            // 从BurpGuard拿到需要加密的数据data以及签名需要的url
                            data = body.get("data").getAsString();  
                            String url = body.get("url").getAsString();  
                            // 反射获取需要的方法
                            Class<?> headerUtil = Class.forName("xxx.HeaderUtils", false, crypto.getClassLoader());  
                            java.lang.reflect.Method generateAppSign = headerUtil.getDeclaredMethod("generateAppSign", String.class, String.class, String.class);  
                            generateAppSign.setAccessible(true);
                            // 对数据进行加密
                            String encryptData = this.crypto.getEncrypt().invoke(crypto.getObject(), data, false).toString();  
                            JsonObject jsondata = new JsonObject();  
                            jsondata.addProperty("cTxt", encryptData);   
                            String uuid = UUID.randomUUID().toString();
                            // 获取参数签名 
                            String appsign = generateAppSign.invoke(null, url, uuid, jsondata.toString()).toString();
                            // 添加签名至响应JSON
                            responseJson.addProperty("msgid", uuid);  
                            responseJson.addProperty("appsign", appsign);  
                            // 添加加密数据
                            responseJson.addProperty("encryptData", encryptData);  
                            return newFixedLengthResponse(Response.Status.OK, "application/json", responseJson.toString());  
                        case "/decrypt": 
                            // 获取需要解密的数据
                            data = body.get("data").getAsString();  
                            // 解密数据
                            String decryptData = this.crypto.getDecrypt().invoke(crypto.getObject(), data, false).toString();  
                            responseJson.addProperty("decryptData", decryptData);  
                            return newFixedLengthResponse(Response.Status.OK, "application/json", responseJson.toString());  
                        default:  

                            return newFixedLengthResponse(Response.Status.NOT_FOUND, "text/plain", "Not Found");  
                    }  
                } else {  
                    return newFixedLengthResponse(Response.Status.NOT_FOUND, "text/plain", "Not Found");  
                }  
            } catch (InvocationTargetException e) {  
                Log(e.getCause().fillInStackTrace().toString());  
                return newFixedLengthResponse(Response.Status.BAD_REQUEST, "text/plain", "Invalid JSON data");  
            } catch (Exception e) {  
                Log(e.getCause().fillInStackTrace().toString());  
            }  
            return newFixedLengthResponse(Response.Status.INTERNAL_ERROR, "text/plain", "Invalid Request");  
        }  
    }  

}

连接 ADB 将模拟器端口转发出来：

adb forward tcp:50000 tcp:50000

测试 APP 内部的 HTTP 服务器是否启动，成功启动：

接口测试，这里使用的是 Reqable，测试解密接口：

测试加密接口，获取加密数据和签名，可以看到加密的数据一致：

尝试替换获取的签名并发送测试，成功：

BurpGuard 实现

BurpGuard 项目地址：https://github.com/yinsel/BurpGuard

这里画一个示意图以便分析和理解：

完整代码如下：

ClientProxyHandler：

from mitmproxy import http
from Utils.Crypto import *
import httpx
from base64 import b64encode,b64decode
from urllib.parse import quote,unquote
import json
import traceback

class ClientProxyHandler:
    def __init__(self) -> None:
        self.client = httpx.Client(timeout=None,verify=False)

    # 处理来自客户端的请求，通常在这里对请求进行解密
    def request(self,flow: http.HTTPFlow):
        try:
            req = flow.request                  # 获取请求对象
            # 在这里编写你的代码
            # ...
            if req.method == "POST" and "json" in req.headers["Content-Type"] and "\"cTxt\"" in req.text:
                json_data = req.json()
                result = self.client.post("http://127.0.0.1:50000/decrypt", json={"data": json_data["cTxt"]}).json()
                req.text = result["decryptData"]
                # 标记数据包需要由BurpProxyHandler来加密
                req.headers["burp"] = "1"
        except Exception as e:
            traceback.print_exception(e)
        finally:
            return flow

    # 处理返回给客户端的响应，通常在这里对响应进行解密
    def response(self,flow: http.HTTPFlow):
        try:
            req = flow.request                  # 获取请求对象
            rsp = flow.response                 # 获取响应对象
            # 在这里编写你的代码
            # ...

        except Exception as e:
            traceback.print_exception(e)
        finally:
            return flow

addons = [ClientProxyHandler()]

BurpProxyHandler：

from mitmproxy import http
from Utils.Crypto import *
import httpx
from base64 import b64encode,b64decode
from urllib.parse import quote,unquote
import json
import traceback

class BurpProxyHandler:
    def __init__(self) -> None:
        self.client = httpx.Client(timeout=None,verify=False)

    # 处理来自Burp的请求，通常在这里对请求进行加密
    def request(self,flow: http.HTTPFlow):
        try:
            req = flow.request                  # 获取请求对象
            # 在这里编写你的代码
            # ...   
            # 判断数据包是否需要加密
            if req.headers.get("burp"):
                json_data = req.json()
                result = self.client.post("http://127.0.0.1:50000/encrypt", json={"data": req.text,"url": req.url}).json()
                # 去除json字符串空格
                req.text = json.dumps({"cTxt": result["encryptData"]},separators=(',', ':'))
                req.headers["msgid"] = result["msgid"]
                req.headers["appsign"] = result["appsign"]
        except Exception as e:
            traceback.print_exception(e)
        finally:
            return flow

    # 处理返回给Burp的响应，通常在这里对响应进行解密
    def response(self,flow: http.HTTPFlow):
        try:
            req = flow.request                  # 获取请求对象
            rsp = flow.response                 # 获取响应对象
            # 在这里编写你的代码
            # ...

        except Exception as e:
            traceback.print_exception(e)
        finally:
            return flow

addons = [BurpProxyHandler()]

最终效果

模拟器安装编写的 Xposed 模块，使用 Lsposed 激活并勾选 APP。

运行 BurpGuard，并配置模拟器 WIFI 代理为 8081，也就是让 APP 首先走 ClientProxyHandler，同时 Burp 配置上游代理为 8082：

python BurpGuard.py

在模拟器操作 APP，并使用 Burp 拦截，可以看到请求 body 已经解密：

发送至重发器，并尝试修改请求 body，这里加了个单引号，请求正常：

接下来就可以愉快的渗透啦！

罗婷 · 发表于 2024-9-16 19:35

yinsel 发表于 2024-9-16 19:15
不太了解这两算法，可以手动使用SM4第三方库来加密吗？我怕跟它的不一致

[Python] 纯文本查看 复制代码

pip install gmssl

这个模块可以，金融类App应该不会魔改，demo

[Python] 纯文本查看 复制代码

from gmssl.sm4 import CryptSM4, SM4_ENCRYPT, SM4_DECRYPT

key = b'32-length-key3232'
data = b'example data'

crypt_sm4 = CryptSM4()

crypt_sm4.set_key(key, SM4_ENCRYPT)
encrypt_value = crypt_sm4.crypt_ecb(data)

crypt_sm4.set_key(key, SM4_DECRYPT)
decrypt_value = crypt_sm4.crypt_ecb(encrypt_value)

print("Encrypted:", encrypt_value)
print("Decrypted:", decrypt_value)

jobs_steven · 发表于 2024-9-13 14:43

细致入微，就是不知道是那个金融APP

wasm2023 · 发表于 2024-9-13 15:44

感谢分享

yinsel · 发表于 2024-9-13 17:06

jobs_steven 发表于 2024-9-13 14:43
细致入微，就是不知道是那个金融APP

这个还是不好说，咱们只针对技术

snrtdwss · 发表于 2024-9-13 17:18

怎么脱壳的呢

yinsel · 发表于 2024-9-13 17:27

snrtdwss 发表于 2024-9-13 17:18
怎么脱壳的呢

我也想学，但人家大佬不好教的，反正肯定是frida

52YR · 发表于 2024-9-13 18:19

看着好厉害！！大佬有相关的学习路线吗？

bjzhaoyan · 发表于 2024-9-13 19:06

好厉害，感谢分享

offerking · 发表于 2024-9-13 20:13

感谢大佬分享技术

vLove0 · 发表于 2024-9-13 21:35

感谢大佬分享

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记一次使用 Xposed RPC 和 BurpGuard 应对金融APP参数签名及加密的详细过程

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加密分析

签名分析

Xposed RPC 实现

BurpGuard 实现

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