Android系统服务即由Android提供的各种服务，比如WIFI，多媒体，短信等等，几乎所有的Android应用都要使用到系统服务。系统服务在为用户提供便利的同时，也存在着一些风险
Android系统服务即由Android提供的各种服务，比如WIFI，多媒体，短信等等，几乎所有的Android应用都要使用到系统服务。系统服务在为用户提供便利的同时，也存在着一些风险。比如，如果一个应用获取到了系统服务中的短信服务，那么他就可能会查看用户的短信信息，用户隐私就有可能暴露。此外，如果在使用系统服务的过程中，使用了异常的外部数据，有可能会导致系统服务崩溃，甚至是远程代码执行，内存破坏等等严重后果。因此Android系统服务的安全问题需要重视。
在以前的工作发现主要的漏洞和攻击主要包括特权提升攻击，恶意软件攻击，重打包，组件劫持攻击等类型。尽管安全研究人员已经针对Android上层app的漏洞挖掘做了大量的工作，但是针对Android系统服务的漏洞挖掘一直被安全人员所普遍忽视。
通过Binder机制可以对Android的系统服务漏洞进行深入的挖掘。本文基于Android的Binder机制编写了一套漏洞挖掘框架。
下面我们首先介绍一下先验知识。
1 基础知识1.1 Android的Binder机制1.1.1 Binder概述
Binder其实也不是Android提出来的一套新的进程间通信机制，它是基于OpenBinder来实现的。Binder是一种进程间通信机制，它是一种类似于COM和CORBA分布式组件架构，是提供远程过程调用（RPC）功能。
什么是Binder
直观来说，Binder是Android中的一个类，它继承了IBinder接口 从IPC角度来说，Binder是Android中的一种跨进程通信方式，Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备，它的设备驱动是/dev/binder，该通信方式在Linux中没有 从Android Framework角度来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager（ActivityManager、WindowManager，etc）和相应ManagerService的桥梁 从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介，当你bindService的时候，服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象，通过这个Binder对象，客户端就可以获取服务端提供的服务或者数据，这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务在Android系统的Binder机制中，由一系统组件组成，分别是Client、Server、Service Manager和Binder驱动程序，其中Client、Server和Service Manager运行在用户空间，Binder驱动程序运行内核空间，如图1-1所示。Binder就是一种把这四个组件粘合在一起的粘结剂，其中核心组件便是Binder驱动程序了，Service Manager提供了辅助管理的功能，Client和Server正是在Binder驱动和Service Manager提供的基础设施上，进行Client-Server之间的通信。Service Manager和Binder驱动已经在Android平台中实现好，开发者只要按照规范实现自己的Client和Server组件就可以了。
这里写图片描述
图1-1 Binder架构图1.1.2 为什么使用Binder
Android中有大量的CS（Client-Server）应用方式，这就要求Android内部提供IPC方法，而linux所支持的进程通信方式有两个问题：性能和安全性。
目前linux支持的IPC包括传统的管道，System V IPC(消息队列/共享内存/信号量)，以及socket，但只有socket支持Client-Server的通信方式，由于socket是一套通用的网络通信方式，其传输效率低下切有很大的开销，比如socket的连接建立过程和中断连接过程都是有一定开销的。消息队列和管道采用存储-转发方式，即数据先从发送方缓存区拷贝到内核开辟的缓存区中，然后再从内核缓存区拷贝到接收方缓存区，至少有两次拷贝过程。共享内存虽然无需拷贝，但控制复杂，难以使用。
在安全性方面，Android作为一个开放式，拥有众多开发者的的平台，应用程序的来源广泛，确保智能终端的安全是非常重要的。终端用户不希望从网上下载的程序在不知情的情况下偷窥隐私数据，连接无线网络，长期操作底层设备导致电池很快耗尽等等。传统IPC没有任何安全措施，完全依赖上层协议来确保。首先传统IPC的接收方无法获得对方进程可靠的UID/PID（用户ID/进程ID），从而无法鉴别对方身份。Android为每个安装好的应用程序分配了自己的UID，故进程的UID是鉴别进程身份的重要标志。使用传统IPC只能由用户在数据包里填入UID/PID，但这样不可靠，容易被恶意程序利用。可靠的身份标记只有由IPC机制本身在内核中添加。其次传统IPC访问接入点是开放的，无法建立私有通道。比如命名管道的名称，system V的键值，socket的ip地址或文件名都是开放的，只要知道这些接入点的程序都可以和对端建立连接，不管怎样都无法阻止恶意程序通过猜测接收方地址获得连接。
基于以上原因，Android需要建立一套新的IPC机制来满足系统对通信方式，传输性能和安全性的要求，这就是Binder。Binder基于 Client-Server通信模式，传输过程只需一次拷贝，为发送发添加UID/PID身份，既支持实名Binder也支持匿名Binder，安全性高。
1.1.3 Aidl机制
AIDL (Android Interface Definition Language) 是一种IDL 语言，用于生成可以在Android设备上两个进程之间进行进程间通信(interprocess communication, IPC)的代码。如果在一个进程中（例如Activity）要调用另一个进程中（例如Service）对象的操作，就可以使用AIDL生成可序列化的参数。
AIDL IPC机制是面向接口的，像COM或CORBA一样，但是更加轻量级。它是使用代理类在客户端和服务端传递数据。只有你允许客户端从不同的应用程序为了进程间的通信而去访问你的service，以及想在你的service处理多线程。如果不需要进行不同应用程序间的并发通信(IPC)，或者你想进行IPC，但不需要处理多线程的。使用AIDL前，必须要理解如何绑定service。
AIDL IPC机制是面向接口的，像COM或Corba一样，但是更加轻量级。它是使用代理类在客户端和实现端传递数据。
1.2 Fuzz技术模糊测试定义为“通过向应用提供非预期的输入并监控输出中的异常来发现软件中的故障(faults)的方法”。典型而言,模糊测试利用自动化或是半自动化的方法重复地向应用提供输入。显然,上述定义相当宽泛,但这个定义阐明了模糊测试的基本概念。
用于模糊测试的模糊测试器(fuzzer)分为两类:一类是基于变异(mutation-based)的模糊测试器,这一类测试器通过对已有的数据样本进行变异来创建测试用例;而另一类是基于生成(generation-based)的模糊测试器,该类测试器为被测系统使用的协议或是文件格式建模,基于模型生成输入并据此创建测试用例。这两种模糊测试器各有其优缺点
模糊测试各阶段采用何种模糊测试方法取决于众多因素。没有所谓的一定正确的模糊测试方法,决
定采用何种模糊测试方法完全依赖于被测应用、测试者拥有的技能、以及被进行模糊测
试的数据的格式。但是,不论对什么应用进行模糊测试,不论采用何种模糊测试方法,
模糊测试执行过程都包含相同的几个基本阶段。
<1>确定测试目标
只有有了明确的测试目标后,我们才能决定使用的模糊测试工具或方法。如果要在安全审计中对一个完全由内部开发的应用进行模糊测试,测试目标的选择必须小心谨慎。但如果是要在第三方应用中找到安全漏洞,测试目标的选择就更加灵活。要决定第三方应用模糊测试的测试目标,首先需要参考该第三方应用的供应商历史上曾出现过的安全漏洞。在一些典型的安全漏洞聚合网站如 SecurityFocus 18 和 Secunia 19 上可以查找到主要软件供应商历史上曾出现过的安全漏洞。如果某个供应商的历史记录很差,很可能意味着这个供应商的代码实践 (code practice)能力很差,他们的产品有仍有很大可能存在未被发现的安全漏洞。除应用程序外,应用包含的特定文件或库也可以是测试目标。
如果需要选择应用包含的特定文件或者库作为测试目标,你可以把注意力放在多个应用程序之间共享的那些二进制代码上。因为如果这些共享的二进制代码中存在安全漏洞,将会有非常多的用户受到影响,因而风险也更大。
<2>.确定输入向量
几乎所有可被利用的安全漏洞都是因为应用没有对用户的输入进行校验或是进行必要的非法输入处理。是否能找到所有的输入向量(input vector)是模糊测试能否成功的关键。如果不能准确地找到输入向量,或是不能找到预期的输入值,模糊测试的作用就会受到很大的局限。有些输入向量是显而易见的,有些则不然。寻找输入向量的原则是:从客户端向目标应用发送的任何东西,包括头(headers)、文件名(file name)、环
境变量(environment variables),注册表键(registry keys),以及其他信息,都应该被看做是输入向量。所有这些输入向量都可能是潜在的模糊测试变量。
<3>.生成模糊测试数据
一旦识别出输入向量,就可以依据输入向量产生模糊测试数据了。究竟是使用预先确定的值、使用基于存在的数据通过变异生成的值、还是使用动态生成的值依赖于被测应用及其使用的数据格式。但是,无论选择哪种方式,都应该使用自动化过程来生成数据。
<4>.执行模糊测试数据
该步骤紧接上一个步骤,正是在这个步骤,“模糊测试”变成了动词。在该步骤中,一般会向被测目标发送数据包、打开文件、或是执行被测应用。同上一个步骤一样,这个步骤必须是自动化的。否则,我们就不算是真正在开展模糊测试。
<5>.监视异常
一个重要但经常容易被忽略的步骤是对异常和错误进行监控。设想我们在进行一次模糊测试,在测试中,我们向被测的 Web 服务器发送了 10000 个数据包,最终导致了服务器崩溃。但服务器崩溃后,我们却怎么也找不到导致服务器崩溃的数据包了。如果这种事真的发生了,我们只能说这个测试毫无价值。模糊测试需要根据被测应用和所决定采用的模糊测试类型来设置各种形式的监视。
<6>.判定发现的漏洞是否可能被利用
如果在模糊测试中发现了一个错误,依据审计的目的,可能需要判定这个被发现的错误是否是一个可被利用的安全漏洞。这种判定过程是典型的手工过程,需要操作者具有特定的安全知识。这个步骤不一定要由模糊测试的执行者来进行,也可以交给其他人来进行。
2.漏洞挖掘思路fuzz在协议和接口安全测试中比较简单粗暴，试错成本低。Fuzzing是
以上就是怎么用Fuzz技术巧妙的挖掘Android漏洞？Android漏洞该如何防御？的详细内容，更多请关注0133技术站其它相关文章！
