拥有300万安装量的应用是如何恶意推广刷榜的？
作者：逆巴、如凌@阿里聚安全
背景：
随着移动端应用市场数量爆炸式增长，App推广和曝光率也越来越难。哪里有需求哪里就有生财之道，自然，App刷榜也就形成了一条产业链，它能够在短期内大幅提高下载量和用户量，进而提高应用的曝光率。
近期，阿里移动安全发现一款名叫“魔百Wi-Fi”应用，该应用官方的一个版本捆绑了多个病毒，目的是对GooglePlay商店应用刷榜和刷大量未知应用安装量。该病毒在该设备锁屏时对设备root，root成功后向系统目录植入“刷榜僵尸”病毒，“刷榜僵尸”对指定应用在GooglePlay商店上恶意刷量,同时还会诱骗用户安装“下载者”病毒，“下载者”病毒会在设备屏幕亮起状态会弹出广告页面，若用户触碰广告页面推广的应用将会自动安装运行。该病毒技术相当成熟，root提权使用最高广的漏洞（CVE-2014-3153
TOAWELROOT、CVE-2015-3636 PINGPONG和PUTUSER等），2015年10月之前的设备全部受影响。我们对恶意应用的证书对比，惊人的发现并非被重打包！
“魔百Wi-Fi”在2015年末首次发布，向用户打着安全Wi-Fi旗号，短短半年用户安装量已高达300万。我们发现它具备专业的应用推广团队，目前已在国内知名渠道发布多篇宣传文章，并与国内多家应用商店合作，下图是”魔百Wifi”前不久的一篇文章，文中还提到“截至目前,魔百WiFi拥有超过2亿的国内外热点，已覆盖商场、酒店，热点全线接入”。
“魔百Wifi”目前最新版本为2.3.18。根据应用证书md5(5919ee638614c467152ab4d07c9cc2dc)排查，发现版本2.3.5～2.3.10被官方插入了恶意代码。值得注意的是，官方发布的2.3.8版本打了两个不同的包，一个增加root提权向系统目录植入“刷榜僵尸”，另外一个包和2.3.10版本应用都捆绑了“下载者”病毒。捆绑了“刷榜僵尸”和“下载者”的“魔百Wifi”，利用自身的用户量对应用刷榜和安装，进而非法牟利。以下是对“魔百Wi-Fi”2.3.8带root包的应用分析。
一、主包分析：
该病毒捆绑了多个子包，以下是各个模块关系图：
1. 解密assets目录下sdk.data、__image数据，解密后sdk.data是一个目录，目录下包括MainJson.txt、dexhostinjection.jar、libDaemonProcess.so, __image是apk文件；
2. 唤起PushDexService、PushJobService完成dexhostinjection.jar加载，以及执行dexhostinjection.jar的com.hostinjectiondex.external.ExternalInterfaces类的startExternalBody方法，子包下载“下载者”病毒update，并诱导用户安装。
3. 开启后台服务利用libgodlikelib.so进行root提权，提权成功将libgodlikelib.so提权工具库写入系统库文件；__image解密的apk文件植入系统目录，取名AndroidDaemonFrame.apk即是“刷榜僵尸”病毒；
二、root提权
该样本是基于开源的RUN_ROOT_SHELL改写而成，可以对2015年10月份之前的全部设备root，主要利用了以下漏洞进行提权：
(1) CVE-2012-4220
影响设备：Android2.3～4.2
使用的QualcommInnovation Center(QuIC)Diagnostics内核模式驱动程序diagchar_core.c在实现上存在整数溢出漏洞,通过向diagchar_ioctl内传递特制的输入,远程攻击者可利用此漏洞执行任意代码或造成拒绝服务。
(2) /dev/graphics/fb0
fb0设备mmap漏洞（触发参数FBIOGET_FSCREENINFO）
(3) /dev/hdcp
hdcp设备mmap漏洞
(4) CVE-2013-6282
影响版本：linux kernel3.2.1、Linux kernel3.2.2、Linux kernel3.2.13
Linux kernel对ARM上的get_user/put_user缺少访问权限检查，本地攻击者可利用此漏洞读写内核内存，获取权限提升。
(5) /dev/msm_acdb
高通设备漏洞
(6) CVE-2013-2595
/dev/msm_camera/config0高通设备MMAP漏洞。
(7) CVE-2013-2094
影响版本：linux kernel3.8.9之前开启了PERF_EVENT的设备
利用该漏洞，通过perf_event_open系统调用，本地用户可以获得系统的最高权限。
(8) CVE-2015-3636
影响设备：2015年9月份之前的设备
pingpong该漏洞是Linux kernel的ping套接字上存在的一个Use-After-Free漏洞。
(9) CVE-2014-3153
影响设备：2014年6月以前的设备
漏洞利用了futex_requeue、futex_lock_pi、futex_wait_requeue_pi三个函数存在的RELOCK漏洞和REQUEUE漏洞,造成了对内核栈上的数据修改。
对设备成功提权后，会将解密的__image植入/system/priv-app目录并命名为AndroidDaemonFrame.apk，将libgodlikelib.so提权工具库植入/system/lib目录。下图提权并向系统目录植入恶意文件。
三、AndroidDaemonFrame.apk“刷榜僵尸”分析
AndroidDaemonFrame应用是主包解密后植入到系统目录的应用，该应用是一款转用于恶意刷榜的病毒，利用用户设备账户信息作为刷榜僵尸，完成对C&C控制端指定应用的恶意刷榜。“刷榜僵尸”工作流程如下：
1.“刷榜僵尸”C&C控制端配置keywords和package_name。
2.“刷榜僵尸”向googleplay发起认证，通过获取的设备googleplay账号和密码，或authtoken。
3. 模拟googleplay协议对目标应用搜索、浏览和下载。
刷榜僵尸病毒在设备启动、屏幕解锁和网络改变触发BootReceiver组件执行，随后启动核心服务DispatcherService，该服务创建updateTask和googlePlayTask定时任务。
定时任务googlePlayTask
googlePlayTask每3小时执行一次，对配置文件里的keywords和package_name指定的应用从GooglePlay爬取。下图root提权重定向设备账户文件。
病毒通过GooglePlay验证有两种方式，一使用authtoken，全称authentication token，有了它病毒无须每次操作都向google服务器发送密码, 执行语句：sql.rawQuery("select type,authtoken from
authtokens where type like \‘com.android.vending%\‘ and accounts_id="+ accounts_id, null)；二是获取google账户name、password和_id值。执行语句：sql.rawQuery("select * from accounts where type = ?", new String []{"com.google"})。如下图。
成功与google play服务器连接后，通过配置文件提供的keywords和package_name完成应用搜索、浏览和下载
当前配置文件如下图，发现病毒正在对package_name是com.felink.shine的应用刷量。
病毒完全模拟google play下载协议，包括设置cookie(AndroidId + authToken)、User-agent(AndroidDownloadManager)等，GooglePlay应用下载请求流程大致如下图（https://github.com/egirault/googleplay-api/issues/30）：
“刷榜僵尸”病毒的GooglePlayRequester工具类模拟了以上过程，实现google play商店应用下载。
四、子包dexhostinjection.jar
子包dexhostinjection.jar由assets目录下sdk_data文件解密得到，完成了以下几个功能：
4.1 服务保活
解析主包传递的000(m_pkgname)、001(m_class_name)、002(m_sdk_data)、003(libDaemonProcess)、004(1.apk)参数，利用libDaemonProcess库服务保活，在底层执行am startservice启动主包传递的service,也就是主包中的com.hostinjectionmain.control.DexService。如下图。
4.2 下载“下载者”病毒
主包004参数传递的应用名，并拷贝到设备sdcard/database目录命名为5supdate.apk，同时配置“下载者”病毒相关文件，存放目录在sdcard/database目录下。包括actiondown记录包名以及启动服务名、actionsuk应用最近一次运行时间、install.ab服务器推广应用安装情况、mychannel应用渠道，这些文件数据全部都AES加密存放。Actiondown记录下载者病毒包名以及入口服务。
actiondown:{"downLoadPackageName":"com.android.ucgmap","downLoadVersionKey":1,"downLoadStartMethod":"com.android.ucgmap\/com.android.ucgmap.AimService”}
4.3 诱骗用户安装，并启动“下载者”病毒
子包动态注册监听android.intent.action.PACKAGE_ADDED、android.intent.action.USER_PRESENT消息广播。处理包安装完毕消息，若此次安装包名是actiondown里downLoadPackageName字段记录的“下载者”病毒，读取downLoadStartMethod字段启动“下载者”。
使用两种策略诱骗用户安装“下载者”病毒(其应用名为update)，一默认模式以应用更新诱骗用户点击安装；二由服务器设置，弹出系统更新诱骗用户点击安装。
4.4 子包自更新
子包的连接并不是直接暴露的，而是做了两层跳板。配置下一跳转访问地址http://dispatch.smartchoiceads.com/v2.1/2000，参数设备aid、imsi、gaid、mac(wifi)，request和response数据全部AES加密。服务端会根据上传的设备信息返回次设备对应的url地址，随后设备会使用该地址下载服务端推广的应用。下图访问url_1(http://dispatch.smartchoiceads.com/v2.1/2000)返回加密的数据，经AES解密提取data值获取当前设备的对应访问的服务器地址url_2。
解密后的数据为：{"upstream":"http:\/\/sdk.smartchoiceads.com"}，这样获取了下一跳板的地址。 访问跳板地址，下载、加载和运行最新版子包。 访问服务器配置的url_2，服务器同样返回AES加密数据，解密后的数据如下：
{"solib_name":"libDaemonProcess.so","download_url":"http:\/\/u.smartchoiceads.com\/sdk\/HostDex_20160623163035.jar","classname":
"com.hostinjectiondex.external.ExternalInterfaces","filename":"dexhostinjection.jar","start_method":
"startExternalBody","solib_url":"http:\/\/u.smartchoiceads.com\/sdk\/libDaemonProcess_20160520175142.so","stop_method":
"stopExternalBody","request_interval":"1800","version":"8"}。
根据解密获取的字段，下载新版本的dexhostinjection.jar包，以及lib库，目前服务器最新版本dexhostinjection_8.jar。子包通过向主包的DexService发送com.injection.action.RELOAD_DEX消息意图，完成子包更新加载。
五、“下载者”分析
子包dexhostinject.jar下载的5supdate.apk存放位置在sdcard/database目录下，既是“下载者”病毒安装包，通过应用更新或系统更新诱骗用户安装，安装后dexhostinject.jar启动“下载者”导出服务AimService。“下载者”病毒工作流程图如下：
5.1 ChatActivity组件，强制激活设备管理
dexhostinject.jar启动应用的参数会唤起ChatActivity组件运行。ChatActivity进行设备管理激活，一旦用户激活设备管理，应用将很难被卸载。用户在取消截获设备管理时，AdminReciver会进行锁屏操作并跳转到桌面。
5.2 组件AimService
1.加载target.jar子包，保护“下载者”核心服务AimService不死
2.启动ApsService，组件ApsService是云端推送服务，注册时钟广播每10分钟发送广播转交给ApsAdReceiver处理
3.onStartCommand处理消息意图，包括：
a）com.injection.action.RELOAD_DEX，更新target.jar子包；
b）com.injection.action.stopJobService，停止JobScheduler并进程自杀；
c）-a com.android.startadmin --es isadmin true，唤起ChatActivity组件，进行激活设备管理。该意图消息是dexhostinject.jar发送给AimService的。
5.3“下载者”应用推送分析
应用下载、安装和启动由ApsService和ApsAdReceiver联合完成。当update应用处于后台运行，并且屏幕处于亮起状态，“下载者”向C&C服务器发起请求，下图访问C&C控制。
“下载者”病毒会每隔10分钟访问http://www.gamecpi.com/tapcash/com.android.ucgmap/control.json，返回数据结构如下。
{
"isOpened":true,
"isOpenHideNativeAd":true,
"fid":"",
"fnid":"558734714274962_641985812616518",
"aid":"ca-app-pub-2499265864844132/2514086206",
"bnid":660078,
"solaid":5011,
"soltid":1000171,
"ad_interval":10,
"no_ad_start":0,
"no_ad_end":6
}
该数据结构信息是当前推广应用的信息，随后通过消息handler转交给startAdWork函数处理。
每隔120分钟请求控制端下载推广应用，http://www.gamescpa.com/SDKManager/cpa/downloadlink.php?country=cn&packageName=com.android.ucgmap，C&C控制端返回推送的应用信息，包括packgae(应用包名)、url(应用下载链接)、size(应用大小)，返回数据转交给消息handler处理，进行应用下载安装。
再配合之前注册的时钟广播ApsAdReceiver，完美完成推广应用启动。
六、 病毒sha1:
01b3e575791642278b7decf70f5783ecd638564d
5900fabbe36e71933b3c739ec62ba89ac15f5453
7ebdd80761813da708bad3325b098dac9fa6e4f5
ea781498268ced8dbb892d02aeaad23f4b87a510
44e81be6f7242be77582671d6a11de7e33d19aca
34b7b38ce1ccdd899ae14b15dd83241584cee32b
74a55e9ea67d5baf90c1ad231e02f6183195e564
4e5af777fe28f450a670e789b23fb3669dc6e6b6
d59f97297de38db7f85349c9486413e914ff35b5
b219db613284a3dd0e87edea67da744be59e7732
9b9109ecfa38d9664084a513392ffc3f41349f02
2b1da376212e63cb25a19900642c4bbca6e49c01
18d9546193a354aec0c76d141dd66fbf99181bad
63c20ee3c1e1b39921d2b3d86aade39de738ea9b
5d2a08d7c1f665ea3affa7f9607601ffae387e8b
70105591ea9f2b42534062278f31dbf9788575b3
34b7b38ce1ccdd899ae14b15dd83241584cee32b
78e9c7e0510b0c28abf28dd46910ab14c56ab4df
88745ecb3114fc0539ca05db388e1c77d3e76109
885fe0dca39d0fe281aad78cbce2fb73f27f3aea
50bdc0195ed3c6f9909e62d4926f26d312cc39fa
七、总结
该病毒应用通过版本更新，进行恶意版本下发，在完成“刷榜僵尸”和“下载者”病毒后又利用版本更新替换成线上安全版本，如此在各大应用市场上期存活。阿里移动安全同学建议，用户下载此类App请认准大厂商品牌应用;谨慎点击软件内的推送广告；来源不明的应用不要随意点击；请定期使用阿里钱盾等手机安全软件查杀病毒。
作者：逆巴、如凌@阿里聚安全，更多技术文章，请访问阿里聚安全博客