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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前言
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！