原道M87，春节升级安卓5.1.1，已知安全漏洞消灭教程

lifc0 · 发表于 2016-2-15 07:17:08

一、缘起
      春节回家，运营商(广电)管理不善，存在apk应用劫持、服务欺骗等情况，
      多部手机、平板在装有不同品牌安全软件情况下被注入安装恶意程序。

二、手段
      1、运营商缓存服务器被修改，用户通过浏览器，或某些未校验应用签名市场下载应用，下载apk被替换成推广应用。
      2、通过dns污染等手段，伪造常用软件升级服务欺骗其自动安装“更新包”实现注入（某输入法）。
      （根源：国内没有Google官方市场，只能打开运行安装未知软件开关，从其他渠道安装）

三、危害
      1、中毒后不停下载安装各种推广，直接导致系统变慢（多个可执行文件互相保护、不断释放变体）
      2、大范围修改替换系统文件，主流杀毒软件检测更无法彻底杀除
      3、中毒后收到诈骗短信、电话，信息与最近联系人有关
      4、更有甚者，某些恶意应用修改uboot、boot分区深入植入，不完整线刷都无法将其彻底清除
      （刷system镜像启动后会被uboot木马自动修改，原理类似某些WinPE装机盘自动安装某管家）

四、缺陷
      现有安全软件，除了拦截骚扰电话、短信和清理系统垃圾外，系统安全方面只能做到事先用有限的数据库检测安装包，事后（中毒后）匹配删除病毒文件，并根据已知特性清除。
      先进一些的安全软件，可截获某些安卓信号，修改系统文件属性，安装SELinux规则等等，但这些动作对于防范、消灭数量众多的未知恶意程序来说远远不够。

五、起因
      安全软件技术不到位只是一方面原因，真正根源在于安卓系统规模庞大，服务模块众多、源码数量不计其数（编译过安卓系统的都知道）。
      加之其采用开源策略，黑白两道可随意分析研究，导致各种漏洞不断暴露并被“充分利用”。

      像前段流传甚广的“一条彩信控制你的手机”绝非危言耸听。与Stagefright相关多媒体漏洞更是数量众多，即便不通过彩信，Q群、微信分享的一段视频、一幅照片，都有可能变身成攻击手机利器。
      与之类似的漏洞，每年最少爆出十几个。已被发掘但尚未报告的估计也为数不少，这点从如今各种“免root”“一键ROOT”类程序的流行就可看出。

      要减少恶意程序危害，提升系统安全性才是王道。安全软件对系统中存在真正要命的安全漏洞基本根本不会提及（因为解决不了），这方面桌面系统安全软件做的更好。

六、移植
      到Lbe、360等安全软件论坛反应没得到有效回应（从原理上杜绝并查杀未知恶意软件本来就不现实）只好想办法提升手机安全性。

      漏洞检测程序（不是“安全软件”）试试开源的AndroidVTS，能检测手机上存在多少已知漏洞，16年2月最新正式版V.13检查原道M874.4.2版17个未修复漏洞。

      发现漏洞后现阶段只能升级系统，因为安全软件暂时无法提供补丁，而安卓的OTA升级机制，基本只限于Google、三星等大品牌及国内小米主流机型，其他山寨、孤儿机长期得不到更新。高级的用户想到第三方ROM，无奈国内ROM很多被下毒（见各安全厂商公告），有动手能力的用户通常选择搭梯子去外面找ROM自己做适配。

      本次病毒先替换我三星boot分区不成功卡启动屏，自己下载伪造刷机包将手机彻底杀死（年后回去JTAG救援），目前只能拿还能用的原道M87移植（内部做工看过会吓到）。

      首先尝试MIUI，因为它安全方面做的不错，而且系统经常更新。找来红米Note联通版最新ROM，替换内核及HAL驱动，启动成功、双卡通话正常、GPS正常、待机非常省电……就是相机不工作，重启、关机菜单不管用。
      MIUI的东西有些麻烦，同样4.4.2但有些lib非标，直接替换各种符号错误，暂时放下。

      再尝试mtkroms上的最新ROM，试了15年12月的Exodus以及16年1月的CM12.1，前者GPS不工作（库符号差异无法简单替换），后者相对稳定各功能正常，增加虚拟按键、扩展桌面后比较顺手（操作类似原道原有系统）。
      本次移植替换了两个库文件，修改system/build.prop增加虚拟键修改DPI密度，再就是替换boot.img内核，修改刷机分区。Recovery修改了adb权限，避免recovery模式检查adb签名（/data/misc）问题。上述改动处大家上mtkroms（自己找梯子）下载CM-12.1_Bugless_v2.2_MT6592_Ajit_mtkroms-com解压后用diff验证。
      AndroidVTS测试已知Bug只剩一个（漏洞CVE-2015-3636源自M87去年的3.4.67内核），小米最新系统还有两个漏洞。

七、修补
      已知漏洞一个也多。内核ICMP漏洞，常规修复手段只有打补丁重编译，但国内厂商普遍不开源。
      找来其他MT6592产品源码，花费一天熟悉MTK环境，根据内核日志改ProjectConfig.mk搞定多数硬件，再从其他项目移植gt9xx_new解决GT963触屏，最后修改partition_table_MT6592.xls重定义分区（data分13G与内置鸡肋FAT分区合并），此时可引导只是日志不断报告MT6333相关PMC中断一段时间后重启，估计是DCT（引脚描述）与硬件不完全匹配，触发了看门狗或电源保护动作。

      我的方法，先用MTK自带工具改DCT配置，再find -cmin 10查找最近修改源码，然后通过Ida Pro分析内核解压Image，找到M87和新内核相关函数差异，最终从差异反推原始DCT配置。
      这是体力活，MTK内核增量编译一次要10分钟（老家电脑破），再导入IDA分析也要很久，一天只能同步几处。且DCT与硬件布线有关，关系到供电、传感器和GPIO等功能。没原理图1.8v参考电压等引脚错误，或GT系列触屏驱动更新了错误固件，都可能产生不可逆伤害，于是开始寻求其他途径。

      看CVE-2015-3636漏洞分析，缺陷代码位于net/ipv4/ping.c的ping_unhash，新版内核只增加了一条语句——清空链表prev，可尝试二进制修补。
      几个熟悉的二进制内核热修补项目（服务器常用）都要求有内核源码，此路不通。

      接下来考虑写内核模块修补，开始想修改对应内核代码页权限，插入跳转语句调用我的内核模块完成unhash逻辑。后来比较新旧内核目标码，发现智能的编译器生成的新代码长度居然与旧代码完全相同，根本不用内核模块，直接unpack修改再repack即可。
      全部修改只有一条半ARM指令（6字节），是编译器打破C语句范围进行优化的结果：
            地址C0655458：mov       r2, #0x200改mov r2, #0
            地址C0655460：movt       r2, #0x20改nop
      修改后重新打包测试居然不行。用QEMU和Ida Pro结合分析，原有gzip解压头和我重新打包Image头，地址、arch id等都没发现差异。
      时间宝贵，直接用暴力改MTK编译脚本，让MTK环境帮我打包修改过的Image，顺利通过。内核文件产生流程如下：
            1、kernel .c -> .o -> vmlinux(ELF)
            2、vmlinux(1) -> objcopy -> Image(Binary) 前两步是正常流程，我们没源码只能从M87原版内核剥皮解压得到这个Image
            3、Image -> piggy.gz -> piggy.o -> vmlinux(2)(ELF)
            4、vmlinux(2) -> zImage -> kernel -> MTK kernel
            5、MTK kernel+initrd->MTK boot.img
      一个小漏洞又耗费一天，不熟MTK环境是主要原因，好在这种方法将来可以继续修补新漏洞。
      刷机包内核已经替换，如果想自己改内核，adb shell执行cat boot.img > /dev/bootimg即可。

八、安装
      1、安装Philz Recovery
            先下载我修改的M87 Recovery（移动叔叔之前版本不知可否，试过同学反馈）
            再线刷Recovery，或上传至手机再从adb shell执行cat recovery.img > /dev/recovery
      2、下载卡刷包
            下载到TF卡
      3、进Recovery
            开机按“音量+”进入Recovery界面
      4、双清
            Cache和Data分区要清空，否则系统肯定不正常
      5、安装卡刷
            选Install ZIP，从TF卡(sdcard1)选择zip刷机
      6、重启，等待大概5分钟进入系统
      7、再次用AndroidVTS测试，0已知漏洞。360、Lbe等安全软件也无法再通过漏洞“秒杀”拿到root权限，尝试之前的病毒也不再有所作为。
      但是，KingRoot和360一键root经过漫长的云端匹配仍能拿到权限。看来存在其他未知漏洞，日后看到安全公告再慢慢补吧。

九、优化
      1、改分辨率
            7寸屏1920x1200分辨率纯属浪费，愿意的话可降低分辨率省电加速
            1、猛击“关于”中的系统版本，打开开发者选项
            2、运行adb shell
            3、改分辨率：进adb shell运行
                     wm size 800x1280 或者 1000x1600
            再设置密度
                     wm density 200 或 260
            重启可看到效果。
            系统build.prop默认DPI设置280是为了方便降低分辨率（菜单只能显示以默认DPI为中心的前后几组DPI），不改分辨率的同学打开“显示”设置成320即可。

      2、设置扩展桌面
            进“显示”、“扩展桌面”，设置“对所有程序启用”，可实现原道原有系统“扩展桌面”功能，超过第三方工具效果。

十、结论
      测试全部功能，没发现明显问题。盖子传感器要开Smart Cover，一个小功能占据40MB内存，用不用各位自己权衡，不用的话可以用Lbe等阻断自启。
      禁用自启后开机内存剩余1500MB（cat /proc/meminfo，累加buffer、cache和free得到），追求极致还可以进一步精简。

      root大家可以自行刷SuperSU，或用KingRoot、360一键等搞定。需要Google框架建议刷mtkroms主题贴提供的apk，网上找来的要么不兼容要么带毒。
      5.0开始Java VM默认采用ART，优化比4.4时代的ART好了很多（完全用AOT代替JIT优化未必绝对提升效率，估计ART还有JIT）。

      耗电方面，飞行模式待机一晚掉电5%左右（这部老机电池鼓包本身掉电就快），有待长期测试。
      MT6592官方内核支持720～1700MHz调频，但这个ROM开机时频率范围正常，锁屏后自动将下限改为1100MHz，暂未找到原因。

刷机包链接：pan点baidu.com/s/1geqbkcV
Recovery链接：pan点baidu.com/s/1o7yAE18
gapps链接：pan点baidu.com/s/1jGWsA0I

忘记月亮 · 发表于 2016-2-15 10:05:00

强烈支持楼主ing……

lifc0 · 发表于 2016-2-15 10:31:43

本帖最后由 lifc0 于 2016-2-16 10:30 编辑

刚想过360和KingRoot之所以能拿到权限，该是利用了最后修补的内核ICMP漏洞及adb接口。关掉开发者选项中的adb后所有主流root程序失效。只要存在安全软件可以利用的漏洞，恶意程序同样可以利用，看来修补漏洞+好的使用习惯同样重要。

习惯方面，最好只从可靠市场安装程序（虽然有些野市场程序版本更新，或提供**版），可杜绝大部分伪装应用，同时阻断网络层的apk劫持（例如免费wifi或中毒cdn），因为合格的应用市场软件都会比对软件签名和校验。

另外，关闭adb也很重要。因为通过adb端口，pc可以轻易remount并修改安卓系统，手机应用也能利用adb部分漏洞攻破系统。

再有，禁止各种程序自动升级和推送显示。开发人员水平参差不齐，有些应用下载升级包没有校验直接安装，很可能受网络欺骗而下载伪造升级程序。比如本人使用的某主流输入法，一日突然提示从低版本升级到版本10.0。手动检查升级包发现根本不是真正输入法（所在网络运营商被黑，此次事件在LBE论坛的跟帖bbs.lbesec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=36400）。
至于禁用推送，也是为了防范各种多媒体相关漏洞（做过DSP codec，多媒体相关漏洞真的很多）。禁用自动升级后定期手动运行你信任的应用市场升级就好。

天上有个神 · 发表于 2016-2-26 14:27:22

楼主所言极是19550

Little_Rabbit · 发表于 2016-3-16 19:45:19

感谢楼主的热心分享

Little_Rabbit · 发表于 2016-3-16 20:19:48

无回帖，不论坛，这才是人道。

Little_Rabbit · 发表于 2016-3-19 19:59:19

精品资源，强烈推荐！

Little_Rabbit · 发表于 2016-3-23 10:14:26

强烈支持楼主ing……

Little_Rabbit · 发表于 2016-3-24 13:06:28

太给力啦~楼主V5！

liubeipeng · 发表于 2016-3-25 10:07:32

我的沙发我做主，果断支持楼主！

liubeipeng · 发表于 2016-3-25 10:09:50

太给力啦~楼主V5！

raocai · 发表于 2016-4-10 10:51:03

太给力啦~楼主V5！

[刷机包] 原道M87，春节升级安卓5.1.1，已知安全漏洞消灭教程

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