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Android安全開發之ZIP文件目錄遍歷

編輯:關於Android編程

1、ZIP文件目錄遍歷簡介

因為ZIP壓縮包文件中允許存在“../”的字符串,攻擊者可以利用多個“../”在解壓時改變ZIP包中某個文件的存放位置,覆蓋掉應用原有的文件。如果被覆蓋掉的文件是動態鏈接so、dex或者odex文件,輕則產生本地拒絕服務漏洞,影響應用的可用性,重則可能造成任意代碼執行漏洞,危害用戶的設備安全和信息安全。比如近段時間發現的“寄生獸”漏洞、海豚浏覽器遠程命令執行漏洞、三星默認輸入法遠程代碼執行漏洞等都與ZIP文件目錄遍歷有關。

阿裡聚安全的應用漏洞掃描服務,可以檢測出應用的ZIP文件目錄遍歷風險。另外我們發現日本計算機應急響應小組(JPCERT)給出的修復方案存在缺陷。如果使用不當(它提供的示例文檔就使用錯誤),可能起不到防止ZIP文件目錄遍歷的作用,並且國內有修復方案參考了此方案。

 

2、漏洞原理和風險示例

2.1 漏洞原理

在Linux/Unix系統中“../”代表的是向上級目錄跳轉,有些程序在當前工作目錄中處理到諸如用“../../../../../../../../../../../etc/hosts”表示的文件,會跳轉出當前工作目錄,跳轉到到其他目錄中。
Java代碼在解壓ZIP文件時,會使用到ZipEntry類的getName()方法,如果ZIP文件中包含“../”的字符串,該方法返回值裡面原樣返回,如果沒有過濾掉getName()返回值中的“../”字符串,繼續解壓縮操作,就會在其他目錄中創建解壓的文件。

如我們構造的ZIP文件中有如下文件:

\

進行解壓的代碼如下,沒有對getName進行過濾:

\

 

解壓操作時的日志:

\

 

此ZIP文件存放在SD卡中,想讓解壓出來的所有文件也存在SD卡中,但是a_poc.txt文件卻存在了應用的數據目錄中:

\

 

2.2 風險示例

以海豚浏覽器遠程代碼執行漏洞為例。
海豚浏覽器的主題設置中允許用戶通過網絡下載新的主題進行更換,主題文件其實是一個ZIP壓縮文件。通過中間人攻擊的方法可以替換掉這個ZIP文件。替換後的ZIP文件中有重新編譯過的libdolphin.so。此so文件重寫了JNI_OnLoad()函數:

\

 

此so文件以“../../../../../../../../../../data/data/mobi.mgeek.TunnyBrowser/files/libdolphin.so”的形式存在惡意ZIP文件中。海豚浏覽器解壓惡意ZIP文件後,重新的libdolphin.so就會覆蓋掉原有的so文件,重新運行海豚浏覽器會彈出Toast提示框:

\

 

能彈出Toast說明也就可以執行其他代碼。

這裡分析下此漏洞產生的原因是:
1、主題文件其實是一個ZIP壓縮包,從服務器下載後進行解壓,但是解壓時沒有過濾getName()返回的字符串中是否有“../”:

\

 

2、動態鏈接庫文件libdolphin.so,並沒有放在應用數據的lib目錄下,而是放在了files目錄中:

\

 

加載使用的地方是com.dolphin.browser.search.redirect包中的SearchRedirector:

\

 

應用使用的是System.load()來加載libdolphin.so而非System.loadLibrary(),在Android中,System.loadLibrary()是從應用的lib目錄中加載.so文件,而System.load()是用某個.so文件的絕對路徑加載,這個.so文件可以不在應用的lib目錄中,可以在SD卡中,或者在應用的files目錄中,只要應用有讀的權限目錄中即可。

在files目錄中,應用具有寫入權限,通過網絡中間人攻擊,同時利用ZIP文件目錄遍歷漏洞,替換掉文件libdolphin.so,達到遠程命令執行的目的。

應用的lib目錄是軟鏈接到了/data/app-lib/應用目錄,如果libdolphin.so文件在lib目錄下就不會被覆蓋了,第三方應用在執行時沒有寫入/data/app-lib目錄的權限:

\

 

3、JPCERT修復方案的研究

在研究中我們發現JPCERT提供的修復方案存在缺陷。它是利用Java的File類提供的getCanonicalPath()方法過濾掉zipEntry.getName()返回的字符串中所包含的“../”,然後檢查這個字符串是否是以要解壓到的目標目錄字符串為開頭,如果是,返回getCanonicalPath()獲取到的字符串,如果不是,則拋出異常:

\

但是在JPCERT給出的示例代碼中,對validateFilename()的調用對於APP來說不會達到防止任意目錄遍歷的目的:

\

其使用“.”,作為要解壓到的目的目錄,“.”表示當前目錄,經測試APP進程的當前工作目錄是根目錄“/”:

\

\

 

查看進程狀態,得到的APP進程的當前工作目錄cwd是鏈接到了根目錄:

\

 

如下的Demo,如果采用JPCERT示例中validateFilename(entry.genName(), “.”)的調用方式,還是會產生目錄遍歷讀到系統配置文件:

\

讀到的hosts文件內容:

\

 

正確的調用validateFilename()形式是傳入的要解壓到的目的目錄不要用“.”,而是指定一個絕對路徑。

 

4、阿裡聚安全對開發者建議

1 對重要的ZIP壓縮包文件進行數字簽名校驗,校驗通過才進行解壓。
2 檢查Zip壓縮包中使用ZipEntry.getName()獲取的文件名中是否包含”../”或者”..”,檢查”../”的時候不必進行URI Decode(以防通過URI編碼”..%2F”來進行繞過),測試發現ZipEntry.getName()對於Zip包中有“..%2F”的文件路徑不會進行處理。
3 在應用上線前使用阿裡聚安全的安全掃描服務,盡早發現應用的安全風險。

阿裡聚安全掃描器建議修復方案:
在使用java.util.zip包中ZipInputStream類的進行解壓操作時,進行檢查,示例如下:

\

也可以使用java.util.zip包中的ZipFile類,直接讀取Zip包中的所有entries,然後檢查getName()的返回值是否包含“../”:

\

 

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