drozer模块的编写及模块动态加载问题研究

drozer是MWR Labs开发的一款Android安全测试框架。是目前最好的Android安全测试工具之一。drozer提供了命令行交互式界面,使用drozer进行安全测试,用户在自己的console端输入命令,drozer会将命令发送到Android设备上的drozer agent代理程序执行。drozer采用了模块化的设计,用户可以定制开发需要的测试模块。编写drozer模块主要涉及python模块及dex模块。python模块在drozer console端运行,类似于metasploit中的插件,可以扩展drozer console的测试功能。dex模块是java编写的android代码,类似于android的dex插件,在android手机上运行,用于扩展drozer agent的功能。

0x00 简单的drozer模块demo代码


首先看看drozer wiki给出的demo,该模块的功能就是在android设备上反射调用java.util.Random类生成一个随机数并返回:


 

GetInteger类就是一个简单的drozer模块,它继承自drozer提供的模块基类Module。每个继承了Module的类都对应着一个drozer模块,模块具体实现的功能则是在类中重写excute函数,实现新的功能。在drozer console中执行以下命令就可以运行该模块了:


 

运行效果如下:

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通过Module类的metadata来配置和管理每个模块,因此模块编写时需要包含以下 metadata信息:

这些信息中比较重要的就是path变量,它描述了模块在drozer namespace中的路径,结合对应的classname可以唯一确定drozer中的模块。例如demo中的path = ["exp", "test"],类名为GetInteger,那么在drozer console中该模块就以exp.test.getinteger唯一确定。需要注意的是,尽管类的名字有大小写之分,但运行该模块的时候,drozer console中的名字都为小写。

0x01 drozer模块仓库的创建及模块安装


drozer模块安装有两种方法,一种是直接在repository中按照python包管理的方法新建目录结构,将python文件放入相应目录中,另一种是在drozer console中通过module install命令直接安装模块。

这两种方法都必须先在本地创建一个drozer 的repository目录,可以直接在drozer console中通过命令创建:

也可以在~/.drozer_config文件中指定本地repository目录

创建好本地repository后就可以安装自己的模块了。两种安装方法:

1) 按照python包管理的方式,在本地repository目录下创建目录exp,新建__int__.py空白文件,然后将Python模块源码放入exp目录即可。例如将test.py放入exp目录下,test.py的内容如下:


 

安装好模块之后即可在drozer console端通过命令run exp.test.getinteger运行该模块了。

2) 通过drozer console中的命令module install 安装。首先将编辑好的python模块源文件命名为 exp.test2,文件的内容同上。在drozer console中执行


 

执行成功后则可以在本地repository目录下exp目录中看到生成了test2.py文件,内容和原来的exp.test2文件一致。安装成功后及可执行该模块了。module install除了可以安装本地仓库的模块外,还可以远程安装gitbub上的模块,地址为

https://raw.github.com/mwrlabs/drozer-modules/repository/

例如运行


 

将远程下载并安装scanner.misc.checkjavascriptbridge模块,安装完成后执行

 

就可以运行该模块,该模块的功能是检查webview中addJavascriptInterface的使用是否存在安全隐患。

0x02 利用drozer提供的API扩展功能


drozer封装了android中大部分API功能,使得能够在python中方便的使用这些API扩展功能,发挥drozer及python的强大威力。

1)利用反射直接与Dalvik虚拟机交互,其实就是Python直接在写android代码,非常简单方便。drozer主要是利用了drozer agent代理实现相关功能,实例化某个类的代码如下:

例如drozer.android模块中封装了Intent类,用户可以通过如下方式构造需要的Intent:


 

然后通过intent打开某个activity:


 

2) drozer针对比较常用的功能还二次封装了很多python的mixins工具类,提供了更简单易用的API,这些mixins都在drozer.modules.common包中:

  • Assets
  • BusyBox
  • ClassLoader
  • FileSystem
  • Filters
  • PackageManager
  • Provider
  • ServiceBinding
  • Shell
  • Strings
  • SuperUser
  • TableFormatter
  • ZipFile

例如FileSystem类提供了访问android手机文件系统的接口,可以方便地读写、创建及删除andoid手机上的目录和文件。ZipFile类提供了解压zip文件的功能。 为了使用这些mixin类提供的功能,在模块中可以直接继承这些类就可以了:


 

其中,self.deleteFile来自FileSystem类,self.extractFromZip来自ZipFile类。

0x03 实现find port及find IP模块


1) app开放端口查找模块

Android app通常会监听某些端口进行本地IPC或者远程网络通信,但是这些暴露的端口却代表了潜在的本地或远程攻击面,具体可以参考大牛的文章:

浅谈Android开放网络端口的安全风险

文章中提供了查找开放端口及对应app的python脚本,我们将其重写为drozer模块,方便测试时使用:


 

该模块的主要功能都是在findport类中的execute函数中实现,查找开放端口及app的方法和原来文章中的一样,这里主要用到了drozer提供的common.Shell类,用于在android设备上执行shell命令:


 

在drozer console中直接运行如下命令即可:


 

运行效果如下:

image

2)app中IP地址扫描模块

drozer的scanner.misc.weburls提供了扫描app中http及https URL地址的功能,仿照该模块的功能,我们实现了app中IP地址的扫描模块,这些收集到的IP地址可以在web渗透测试中使用:


 

add_arguments函数是drozer提供的接口,用于添加命令行参数,这里我们添加了--package参数,用于指定app名称,如果没有指定--package参数,那么默认会查找所有app中的IP地址,比较耗时。check_package函数主要实现指定app扫描IP地址的功能,该函数首先从app相关目录中查找apk文件、odex文件,如果是apk文件则从apk文件中解压出classes.dex文件:


 

然后从得到的dex、odex文件中获取到所有的strings:


 

这里的getStrings是drozer提供的API,实现了类似linux下strings命令的功能。

找到app中的所有strings后再用re匹配得到相应的IP地址:


 

ip_matcher的正则表达式为:


 

最后,在drozer console中通过如下命令运行该模块:


 

运行效果如下所示:

image

0x04 编写dex插件


除了利用drozer以python代码形式提供的API,用户还可以用java代码编写dex插件。 例如下面的java代码就可以编译为drozer的dex插件:


 

首先我们将该java文件编译为class文件:


 

然后用android sdk提供的dx工具将class文件转换为dex文件:


 

最后将生成的dextest.apk文件放到drozer的modules/common目录下,在编写drozer模块时可以通过以下方式调用该dex插件:


 

该测试插件根据提供的部分电话号码去匹配手机通讯录中的联系人,并返回匹配到的联系人姓名,执行效果如下:

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dex插件是由drozer上传到android手机上加载执行,它的作用还是为drozer模块提供更方便易用的接口,扩展更多的功能。由于dex插件是Java编写的原生android代码,在执行效率上比通过反射调用更高。drozer的modules/common目录下包含了多个dex插件的源码,有兴趣的同学可以自己查看。

0x05 drozer模块的reload及动态加载问题


编写drozer module难免会涉及到调试的问题,drozer console提供了debug选项,会在console中打印异常信息,但是比较麻烦的是,修改module源码后必须要重启drozer console才能生效。

查看drozer源码,发现drozer在debug模式下提供了reload命令,但是测试了下,在mac下并没有用,还是要重启console才能生效。仔细研究drozer loader.py的相关源码:


 

reload命令将self.__modules置为空,在get中按理说就会重新加载所有的drozer模块。但是在mac下始终无法实现该功能,其他平台未做测试。这里就涉及到python模块的import及reload机制问题,在网上查找到python的reload机制一些解释:

reload会重新加载已加载的模块,但原来已经使用的实例还是会使用旧的模块, 而新生产的实例会使用新的模块, reload后还是用原来的内存地址;不能支持from。。import。。格式的模块进行重新加载。
http://blog.csdn.net/five3/article/details/7762870

猜测可能就是这个问题,虽然用python的reload机制可以重新加载模块,但是以前使用的模块可能还是在使用中,导致修改的源码没有生效。

为什么不在执行时动态加载模块呢?这样可以保证加载的模块源码是最新的。

分析了drozer相关的所有源码,终于在session.py中找到实例化模块类的代码:


 

该函数的功能就是根据模块类的key实例化该模块,从而运行该模块。因此,我们可以在这里实现动态加载要运行的模块类,放弃已经加载的模块:


 

关键的代码如下:


 

首先使用python的reload函数重新加载指定的模块,然后再在重新加载的模块中查找到drozer模块关联的类,最后实例化并返回。只需添加几行代码便可实现动态加载模块类,这样调试的时候就不用每次重启drozer console了。这里只是提供了一种简单的实现动态加载模块的方法,主要是方便模块的编写及测试。

转载自:http://drops.wooyun.org/tips/13239    原文作者:thor