Android Logcat Security

wyzsk發表於2020-08-19

AndroidGC

作者：瘦蛟舞 · 2014/11/10 10:07

0x00 科普

development version ：開發版，正在開發內測的版本，會有許多除錯日誌。

release version ：發行版，簽名後開發給使用者的正式版本，日誌量較少。

android.util.Log：提供了五種輸出日誌的方法

Log.e(), Log.w(), Log.i(), Log.d(), Log.v()

ERROR, WARN, INFO, DEBUG, VERBOSE

android.permission.READ_LOGS:app讀取日誌許可權，android 4.1之前版本透過申請READ_LOGS許可權就可以讀取其他應用的log了。但是谷歌發現這樣存在安全風險，於是android 4.1以及之後版本，即使申請了READ_LOGS許可權也無法讀取其他應用的日誌資訊了。4.1版本中 Logcat的簽名變為“signature|system|development”了，這意味著只有系統簽名的app或者root許可權的app才能使用該許可權。普通使用者可以透過ADB檢視所有日誌。

0x01 測試

測試方法是非常簡單的，可以使用sdk中的小工具monitor或者ADT中整合的logcat來檢視日誌，將工具目錄加入環境變數用起來比較方便。當然如果你想更有bigger也可以使用adb logcat。android整體日誌資訊量是非常大的，想要高效一些就必須使用filter來過濾一些無關資訊，filter是支援正則的，可以做一些關鍵字匹配比如password、token、email等。本來準備想做個小工具自動化收集，但是覺得這東西略雞肋沒太大必要，故本文的重點也是在如何安全的使用logcat方面。

當然也可以自己寫個app在直接在手機上抓取logcat，不過前面提到因為android系統原因如果手機是android4.1或者之後版本即使在manifest.xml中加入瞭如下申請也是無法讀取到其他應用的log的。

<uses-permission android:name="android.permission.READ_LOGS"/>

root許可權可以隨便看logcat，所以“logcat資訊洩露”漏洞因谷歌在4.1上的動作變得很雞肋了。

0x02 smali注入logcat

/tips/?id=2986 一文中提到將敏感資料在加密前列印出來就是利用靜態smali注入插入了logcat方法。使用APK改之理smali注入非常方便，但要注意隨意新增暫存器可能破壞本身邏輯，新手建議不新增暫存器直接使用已有的暫存器。

invoke-static {v0, v0}, Landroid/util/Log;->e(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I

0x03 建議

有些人認為任何log都不應該在發行版本列印。但是為了app的錯誤採集，異常反饋，必要的日誌還是要被輸出的，只要遵循安全編碼規範就可以將風險控制在最小範圍。

Log.e()/w()/i()：建議列印操作日誌

Log.d()/v()：建議列印開發日誌

1、敏感資訊不應用Log.e()/w()/i(), System.out/err 列印。

2、如果需要列印一些敏感資訊建議使用 Log.d()/v()。（前提：release版本將被自動去除）

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_proguard);
// *** POINT 1 *** Sensitive information must not be output by Log.e()/w()/i(), System.out/err.
Log.e(LOG_TAG, "Not sensitive information (ERROR)");
Log.w(LOG_TAG, "Not sensitive information (WARN)");
Log.i(LOG_TAG, "Not sensitive information (INFO)");
// *** POINT 2 *** Sensitive information should be output by Log.d()/v() in case of need.
// *** POINT 3 *** The return value of Log.d()/v()should not be used (with the purpose of substitution or comparison).
Log.d(LOG_TAG, "sensitive information (DEBUG)");
Log.v(LOG_TAG, "sensitive information (VERBOSE)");
}

3、Log.d()/v()的返回值不應被使用。（僅做開發除錯觀測）

Examination code which Log.v() that is specifeied to be deleted is not deketed

int i = android.util.Log.v("tag", "message");
System.out.println(String.format("Log.v() returned %d. ", i)); //Use the returned value of Log.v() for examination

4、release版apk實現自動刪除Log.d()/v()等程式碼。

eclipse中配置ProGuard

開發版所有log都列印出來了。

發行版ProGuard移除了d/v的log

反編譯後檢視確實被remove了

5、公開的APK檔案應該是release版而不是development版。

0x04 native code

android.util.Log的建構函式是私有的，並不會被例項化，只是提供了靜態的屬性和方法。而android.util.Log的各種Log記錄方法的實現都依賴於native的實現println_native()，Log.v()/Log.d()/Log.i()/Log.w()/Log.e()最終都是呼叫了println_native()。

Log.e(String tag, String msg)

public static int v(String tag, String msg) {
    return println_native(LOG_ID_MAIN, VERBOSE, tag, msg);
}

println_native(LOG_ID_MAIN, VERBOSE, tag, msg)

/*
 * In class android.util.Log:
 *  public static native int println_native(int buffer, int priority, String tag, String msg)
 */
static jint android_util_Log_println_native(JNIEnv* env, jobject clazz,
    jint bufID, jint priority, jstring tagObj, jstring msgObj)
{
const char* tag = NULL;
const char* msg = NULL;

if (msgObj == NULL) {
    jniThrowNullPointerException(env, "println needs a message");
    return -1;
}

if (bufID < 0 || bufID >= LOG_ID_MAX) {
    jniThrowNullPointerException(env, "bad bufID");
    return -1;
}

if (tagObj != NULL)
    tag = env->GetStringUTFChars(tagObj, NULL);
msg = env->GetStringUTFChars(msgObj, NULL);

int res = __android_log_buf_write(bufID, (android_LogPriority)priority, tag, msg);

if (tag != NULL)
    env->ReleaseStringUTFChars(tagObj, tag);
env->ReleaseStringUTFChars(msgObj, msg);

return res;
}

其中__android_log_buf_write()又呼叫了write_to_log函式指標。

static int __write_to_log_init(log_id_t log_id, struct iovec *vec, size_t nr)
{
#ifdef HAVE_PTHREADS
    pthread_mutex_lock(&log_init_lock);
#endif

    if (write_to_log == __write_to_log_init) {
        log_fds[LOG_ID_MAIN] = log_open("/dev/"LOGGER_LOG_MAIN, O_WRONLY);
        log_fds[LOG_ID_RADIO] = log_open("/dev/"LOGGER_LOG_RADIO, O_WRONLY);
        log_fds[LOG_ID_EVENTS] = log_open("/dev/"LOGGER_LOG_EVENTS, O_WRONLY);
        log_fds[LOG_ID_SYSTEM] = log_open("/dev/"LOGGER_LOG_SYSTEM, O_WRONLY);

        write_to_log = __write_to_log_kernel;

        if (log_fds[LOG_ID_MAIN] < 0 || log_fds[LOG_ID_RADIO] < 0 ||
            log_fds[LOG_ID_EVENTS] < 0) {
            log_close(log_fds[LOG_ID_MAIN]);
            log_close(log_fds[LOG_ID_RADIO]);
            log_close(log_fds[LOG_ID_EVENTS]);
            log_fds[LOG_ID_MAIN] = -1;
            log_fds[LOG_ID_RADIO] = -1;
            log_fds[LOG_ID_EVENTS] = -1;
            write_to_log = __write_to_log_null;
        }

        if (log_fds[LOG_ID_SYSTEM] < 0) {
            log_fds[LOG_ID_SYSTEM] = log_fds[LOG_ID_MAIN];
        }
    }

#ifdef HAVE_PTHREADS
    pthread_mutex_unlock(&log_init_lock);
#endif

    return write_to_log(log_id, vec, nr);
}

總的來說println_native()的操作就是開啟裝置檔案然後寫入資料。

0x05 其他注意

1、使用Log.d()/v()列印異常物件。（如SQLiteException可能導致sql注入的問題）

2、使用android.util.Log類的方法輸出日誌，不推薦使用System.out/err

3、使用BuildConfig.DEBUG ADT的版本不低於21

public final static boolean DEBUG = true;

在release版本中會被自動設定為false

if (BuildConfig.DEBUG) android.util.Log.d(TAG, "Log output information");

4、啟動Activity的時候，ActivityManager會輸出intent的資訊如下：

目標包名
目標類名
intent.setData(URL)的URL

5、即使不用System.out/err程式也有可能輸出相關資訊，如使用 Exception.printStackTrace()

6、ProGuard不能移除如下log：("result:" + value).

Log.d(TAG, "result:" + value);

當遇到此類情況應該使用BulidConfig（注意ADT版本）

if (BuildConfig.DEBUG) Log.d(TAG, "result:" + value);

7、不應將日誌輸出到sdscard中，這樣會讓日誌變得全域性可讀

0x06 烏雲案例

WooYun: 途牛網app logcat資訊洩露使用者的同團聊的聊天內容

WooYun: 衝浪瀏覽器locat出使用者簡訊

WooYun: 杭州銀行Android客戶端登入賬號密碼資訊本地洩露

0x07 日誌工具類

#!java
import android.util.Log;  

/** 
 * Log統一管理類 
 *  
 *  
 *  
 */ 
public class L  
{  

    private L()  
    {  
        /* cannot be instantiated */ 
        throw new UnsupportedOperationException("cannot be instantiated");  
    }  

    public static boolean isDebug = true;// 是否需要列印bug，可以在application的onCreate函式里面初始化  
    private static final String TAG = "way";  
  // 下面四個是預設tag的函式  
    public static void i(String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.i(TAG, msg);  
    }  

    public static void d(String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.d(TAG, msg);  
    }  

    public static void e(String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.e(TAG, msg);  
    }  

    public static void v(String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.v(TAG, msg);  
    }  
 // 下面是傳入自定義tag的函式  
    public static void i(String tag, String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.i(tag, msg);  
    }  

    public static void d(String tag, String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.i(tag, msg);  
    }  

    public static void e(String tag, String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.i(tag, msg);  
    }  

    public static void v(String tag, String msg)  
    {  
        if (isDebug)  
            Log.i(tag, msg);  
    }  
}