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Android Activity Deeplink启动来源获取源码分析

2021-11-16 19:00 https://my.oschina.net/vivotech/blog/5310567 vivo互联网技术 次阅读 条评论

一、前言

目前有很多的业务模块提供了Deeplink服务,Deeplink简单来说就是对外部应用提供入口。

针对不同的跳入类型,app可能会选择提供不一致的服务,这个时候就需要对外部跳入的应用进行区分。一般来讲,我们会使用反射来调用Acticity中的mReferrer字段来获取跳转来源的包名。

具体代码如下;

/**
 * 通过反射获取referrer
 * @return
 */
private String reflectGetReferrer() {
    try {
        Field referrerField =
        Activity.class.getDeclaredField("mReferrer");
        referrerField.setAccessible(true);
        return (String) referrerField.get(this);
    } catch (NoSuchFieldException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "";
}

但是mReferrer有没有被伪造的可能呢?

一旦mReferrer被伪造,轻则业务逻辑出错,重则造成经济损失,针对这种情况,有没有办法找到一种较为安全的来源获取方法呢?

这就需要对mReferrer的来源进行一次分析。下面我们来进行一次mReferrer来源的另类源码分析。之所以说另类,是因为这次会大量使用调试手段来逆向进行源码分析。

二、mReferrer从哪里来

2.1 搜索mReferrer,来源回溯

使用搜索功能来搜索Activity类中的mReferrer;使用 Find Usages 功能来查找mReferrer字段。

在Activity的Attach方法中对mReferrer做了赋值。

2.2 使用断点调试跟踪调用栈

我们在Attach方法上添加断点,通过断点来跟踪Attach的调用;

红框中就是Attach的调用路径,该调用栈在主线程中执行;从调用栈中看出Attach是ActivityThread.performLaunchActivity调用的。

performLaunchActivity调用Attach时传入的是r的referrer参数,r是一个ActivityClientRecord对象。

我们进一步找到ActivityClientRecord中对referrer赋值的地方,就是ActivityClientRecord的构造函数。

在构造函数中添加断点,查看调用栈;

发现ActivityClientRecord在LaunchActivityItem的execute中被实例化,并且传入的是LaunchActivityItem的mReferrer。

LaunchActivityItem的mReferrer是在setValues方法中赋值的,我们需要通过调试来看setValues是被谁调用的。当我们使用常规方式断点查看setValues的调用方时,我们会发现这样一种情况。

说明LaunchActivityItem在本地进程中,是一个被序列化后反序列化生成的对象。

在Activity中,序列化对象传输通常是使用binder来完成的,而binder的服务端是在System进程中。这里实现了反序列化,那么在远端的binder服务中一定有序列化的过程。我们可以在System进程中调试这个断点,应该就是序列化的过程。

2.3 断点调试

对System进程调试的方式也比较简单;

  • step1:下载安装Android自带的X86模拟器(注意一定要安装google api版本,play版本不支持调试system进程)。

  • step2:在调试的时候选择System进程。

通过调试,我们找到赋值堆栈(注意这里堆栈显示的进程已经是Binder进程了)。

我们根据这个堆栈的指示,一步一步的跟进,这里需要注意一下,我们在查看调试堆栈的时候,只需要关注类名和方法名就可以了,不用刻意去关注堆栈中的行号,因为行号不一定准确。如果调试过程中发现差异太大,可以尝试更换一个模拟器版本。

这里跟进到ActivityStackSupervisor的realStartActivityLoacked方法。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C1SayhSy-1637026423508)(https://static001.geekbang.org/infoq/2e/2eac489a89b8670bac2477aa9b8849ac.png)]

在ActivityStackSupervisor中,我们发现这个参数是由r.LaunchedFromPackage的来的,这个r是ActivityRecord,查找LaunchedFromPackage的赋值的地方,最终找到ActivityRecord的初始化方法。

2.4 对象实例化过程

在初始化方法中添加断点进行堆栈调试;

跟着堆栈一步一步的看,到了ActivityStarter的execute方法里面,这里可以看到package的来源是mRequest.callingPackage。

通过搜索Request的callingPackage对象对的Vaule write,mRequest.callingPackage的来源是ActivityStarter的setCallingPackage方法,一定是调用了setCallingPackage方法来实现了callingPackage内容的注入。

再看上一步骤中的堆栈,调用该方法的是ActivityTaskManagerService的startActivity方法;startActivity在构建时使用setCallingPackage传入了package。与我们之前的猜测是一致的。

分析到这里已经接近真相了。

2.5 远程服务Binder调用的分析

我们都知道ActivityTaskManagerService是一个远程服务,从它工作的进程就可以看出来,是一个binder进程。因为ActivityTaskManagerService extends IActivityTaskManager.Stub,那我们就要去找IActivityTaskManager.Stub被远程调用的地方。

要想找他远程调用的地方,我们就要先找到IActivityTaskManager.Stub是如何被调用方拿到的。

全局搜索IActivityTaskManager.Stub或者搜索IActivityTaskManager.Stub.asInterface,这里为了方便使用了在线的Android源码搜索平台。

我们在ActivityTaskManager中找到如下代码;

@TestApi
@SystemService(Context.ACTIVITY_TASK_SERVICE)
public class ActivityTaskManager {
 
    ActivityTaskManager(Context context, Handler handler) {
    }
 
    /** @hide */
    public static IActivityTaskManager getService() {
        return IActivityTaskManagerSingleton.get();
    }
 
    @UnsupportedAppUsage(trackingBug = 129726065)
    private static final Singleton<IActivityTaskManager> IActivityTaskManagerSingleton =
            new Singleton<IActivityTaskManager>() {
                @Override
                protected IActivityTaskManager create() {
                    final IBinder b = ServiceManager.getService(Context.ACTIVITY_TASK_SERVICE);
                    //这里生成了远程调用对象
                    return IActivityTaskManager.Stub.asInterface(b);
                }
            };
 
}

也就是说通过ActivityTaskManager.getService()方法可以拿到IActivityTaskManager.Stub的远程调用句柄。

于是ActivityTaskManagerService的startActivity方法调用的写法应该是ActivityTaskManager.getService().startActivity,下一步的计划是找到这个方法调用的地方 。

2.6 万能的搜索并不万能

按照正常的思路,我们会再来使用搜索功能在这个在线源码网站上搜索一下ActivityTaskManager.getService().startActivity。

搜索不到?这里一定要注意,因为startActivity方法里面有很多参数,很可能代码被换行,一旦被换行,搜索ActivityTaskManager.getService().startActivity就不能搜到了。

搜索也不是万能的,我们还是考虑加断点试试。

那么断点应该加在哪里呢?我们是否可以将断点加在ActivityTaskManagerService的startActivity上呢?

答案是不行,如果你尝试去在一个binder进程调用(远程服务调用 )的方法上面添加断点。那么你只会得到如下调用栈。

很显然调用栈直接指向了 binder远端,这不是我们想要的调用栈。我们知道,调用startActivity的源码一定是ActivityTaskManager.getService().startActivity。

而这行代码一定是在App的进程中调用的,属于binder的客户端调用,因此我们试着在getService()上面加一个断点试试。这里加了断点之后也要注意一下,因为这个时候的startActivity应该是攻击方调用的,也就是调起Deeplink的应用调用的。

所以。我们需要对Deeplink的发起方进行调试。我们可以写一个Demo来进行调试。

点击按钮来发起Deeplink,然后进行断点,这个时候就能找到如下堆栈。

点击下一步断点(Step Over)刚好就是ActivityTaskManager.getService().startActivity的方法调用。

于是我们得到如下调用栈;

ContextImpl.startActivty()
Instrumentation.execStartActivity()
ActivityTaskManager.getService()
                    .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
                     intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                     token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                     requestCode, 0, null, options);

这边就找到了 可以看到,callingPackage正是使用getBasePackageName方法来实现的。who就是context,也就是我们的Activity。

到这里就可以确认 mReferrer其实就是使用context的getBasePackageName()来实现的。

三、如何避免包名被伪造

3.1 关注PID和Uid

如何来防止PackageName被伪造呢?

在我们调试ActivityRecord的时候,我们发现ActivityRecord的属性中还有PID和Uid;

只要拿到这个Uid,我们就可以根据Uid调用packageManager的方法来获取对应Uid的报名。

3.2 调研Uid是否有伪造的可能性

下面就是要验证一下Uid是否有被伪造的可能了。调试查找Uid的来源,在ActivityRecord的初始化方法中断点查看callingUid的来源。

我们发现 这个Uid其实是在ActivityStarter里面使用Binder.getCallingUid得到的。Binder进程可不是应用层面可以干涉的了,我们可以放心大胆的使用这个Uid,不用担心被伪造,剩下的就是如何使用Uid获取PackageName了。

3.3 使用Uid置换PackageName

我们检索代码,发现ActivityTaskManagerService恰好提供了获取Uid的方法。

所以我们需要拿到ActivityTaskManagerService引用,搜索IActivityTaskManager.Stub。

ActivityTaskManager是无法在app层引用的(是一个hide的类,但其实也是有办法的,大家可以自己去探索一下)。

我们继续查找;

最终发现ActivityManager提供了这么一个方法来获取ActivityTaskManagerService,但是很不幸,getTaskService是一个黑名单方法,被禁止调用。

最后我们发现ActivityTaskManagerService的getLaunchedFromUid方法其实是被ActivityManageService包装了一下的。

public class ActivityManagerService extends IActivityManager.Stub
        implements Watchdog.Monitor, BatteryStatsImpl.BatteryCallback {
 
 
    @VisibleForTesting
    public ActivityTaskManagerService mActivityTaskManager;
 
 
    @Override
    public boolean updateConfiguration(Configuration values) {
        return mActivityTaskManager.updateConfiguration(values);
    }
 
    @Override
    public int getLaunchedFromUid(IBinder activityToken) {
        return mActivityTaskManager.getLaunchedFromUid(activityToken);
    }
 
    public String getLaunchedFromPackage(IBinder activityToken) {
        return mActivityTaskManager.getLaunchedFromPackage(activityToken);
    }
 
}

所以可以使用ActivityManageService来调用就可以了,代码如下(注意不同的系统的版本可能代码并不一样)。

private String reRealPackage() {
    try {
        Method getServiceMethod = ActivityManager.class.getMethod("getService");
        Object sIActivityManager = getServiceMethod.invoke(null);
        Method sGetLaunchedFromUidMethod = sIActivityManager.getClass().getMethod("getLaunchedFromUid", IBinder.class);
        Method sGetActivityTokenMethod = Activity.class.getMethod("getActivityToken");
        IBinder binder = (IBinder) sGetActivityTokenMethod.invoke(this);
        int uid = (int) sGetLaunchedFromUidMethod.invoke(sIActivityManager, binder);
        return getPackageManager().getPackagesForUid(uid)[0];
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "null";
}

使用Uid来置换PackageName是不是就万无一失了呢?这里面是否还有其他玄机?这里先卖个关子,小伙伴们可以在评论区讨论一下。

四、总结

mReferrer很容易通过重写context的getBasePackageName()被伪造,在使用时一定要小心。通过ActivityManageService获取的Uid是无法被伪造的,可以考虑使用Uid来转换PackageName。

作者:vivo互联网客户端团队-Chen Long

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