随着市面上获取指纹的方式越来越多，获取的方式也千奇百怪。
比如最开始的system_property_get , system_property_find , system_property_read 直接调用native底层获取。
到后来的进阶包括svc读取boot_id 文件，内存反射mValues 的 map 变量获取android id
（需要过掉反射限制） , 都是很不错的方法指纹获取方法。
今天主要介绍的是通过内核通讯的方式获取设备网卡mac指纹，主要通过netlink的方式和内核通讯去获取mac网卡地址 。
这种方式可以直接绕过android的权限。
在不给app授权的时候也可以直接获取到网卡信息。因为很难进行mock，所以很多大厂app也都是采用这种办法去获取。
我在原有的基础上继续完善了一下逻辑，在接收消息的时候通过内联svc的方式处理接收收到的数据包，大大增加了数据的安全性。
也防止有人通过inlinehook 直接hook recv ,recvform,recvmsg 直接在收到数据包的时候被拦截和替换掉。
理论上这种方式可以过掉99%以上的改机软件。
- Netlink是linux提供的用于内核和用户态进程之间的通信方式。
- 但是注意虽然Netlink主要用于用户空间和内核空间的通信，但是也能用于用户空间的两个进程通信。
- 只是进程间通信有其他很多方式，一般不用Netlink。除非需要用到Netlink的广播特性时。
- NetLink机制是一种特殊的socket，它是Linux特有的，由于传送的消息是暂存在socket接收缓存中，并不为接受者立即处理，所以netlink是一种异步通信机制。系统调用和ioctl是同步通信机制。
一般来说用户空间和内核空间的通信方式有三种：
proc
ioctl
Netlink
而前两种都是单向的，但是Netlink可以实现双工通信。
Netlink协议基于BSD socket和AF_NETLINK地址簇(address family)。
使用32位的端口号寻址(以前称为PID)，每个Netlink协议(或称作总线，man手册中则称之为netlink family)，通常与一个或者一组内核服务/组件相关联，如NETLINK_ROUTE用于获取和设置路由与链路信息、NETLINK_KOBJECT_UEVENT用于内核向用户空间的udev进程发送通知等。
1,支持全双工、异步通信
2,用户空间可以使用标准的BSD socket接口(但netlink并没有屏蔽掉协议包的构造与解析过程，推荐使用libnl等第三方库)
3,在内核空间使用专用的内核API接口
4,支持多播(因此支持“总线”式通信，可实现消息订阅)
5,在内核端可用于进程上下文与中断上下文
- netlink使用简单，只需要在include/linux/netlink.h中增加一个新类型的 netlink 协议定义即可,(如 #define NETLINK_TEST 20 然后，内核和用户态应用就可以立即通过 socket API 使用该 netlink 协议类型进行数据交换);
- netlink是一种异步通信机制，在内核与用户态应用之间传递的消息保存在socket缓存队列中，发送消息只是把消息保存在接收者的socket的接收队列，而不需要等待接收者收到消息；
- 使用 netlink 的内核部分可以采用模块的方式实现，使用 netlink 的应用部分和内核部分没有编译时依赖;
- netlink 支持多播，内核模块或应用可以把消息多播给一个netlink组，属于该neilink 组的任何内核模块或应用都能接收到该消息，内核事件向用户态的通知机制就使用了这一特性；
- 内核可以使用 netlink 首先发起会话;
不管是ip命令行还是Java的network接口，最终都是调用到ifaddrs.cpp -> getifaddrs
源码摘抄自：
http://aospxref.com/android-10.0.0_r47/xref/bionic/libc/bionic/ifaddrs.cpp#236
//传入对应的结构体指针
int getifaddrs(ifaddrs** out) {
// We construct the result directly into `out`, so terminate the list.
*out = nullptr;
// Open the netlink socket and ask for all the links and addresses.
NetlinkConnection nc;
//判断get addresses 和 get link是否打开成功，返回成功则返回0
bool okay = nc.SendRequest(RTM_GETLINK) && nc.ReadResponses(__getifaddrs_callback, out) &&
nc.SendRequest(RTM_GETADDR) && nc.ReadResponses(__getifaddrs_callback, out);
if (!okay) {
out = nullptr;
freeifaddrs(*out);
// Ensure that callers crash if they forget to check for success.
*out = nullptr;
return -1;
}
return 0;
}
NetlinkConnection这个结构体是一个netlink的封装类
重点看一下ReadResponses的实现过程
代码摘抄自：
http://aospxref.com/android-10.0.0_r47/xref/bionic/libc/bionic/bionic_netlink.cpp
/**
* @param type 发送参数的类型,具体获取的内容参考
* @see rtnetlink.h
* @return
*/
bool NetlinkConnection::SendRequest(int type) {
// Rather than force all callers to check for the unlikely event of being
// unable to allocate 8KiB, check here.
// NetlinkConnection构造方法 的时候生成的8kb的data内存
if (data_ == nullptr) return false;
// Did we open a netlink socket yet?
if (fd_ == -1) {
//尝试建立socket netlink 链接
fd_ = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW | SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE);
if (fd_ == -1) return false;
}
// Construct and send the message.
// 构造要发送的消息
struct NetlinkMessage {
nlmsghdr hdr;
rtgenmsg msg;
} request;
memset(&request, 0, sizeof(request));
request.hdr.nlmsg_flags = NLM_F_DUMP | NLM_F_REQUEST;
request.hdr.nlmsg_type = type;
request.hdr.nlmsg_len = sizeof(request);
// All families
request.msg.rtgen_family = AF_UNSPEC;
//使用socket数据发送
return (TEMP_FAILURE_RETRY(send(fd_, &request, sizeof(request), 0)) == sizeof(request));
}
/*
* 获取socket的返回结果
*/
bool NetlinkConnection::ReadResponses(void callback(void*, nlmsghdr*), void* context) {
// Read through all the responses, handing interesting ones to the callback.
ssize_t bytes_read;
while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(recv(fd_, data_, size_, 0))) > 0) {
//将拿到的data数据进行赋值
auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_);
for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) {
//判断是否读取结束,否则读取callback
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true;
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr));
errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO;
return false;
}
//处理具体逻辑
callback(context, hdr);
}
}
// We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE.
return false;
}
通过遍历拿到我们需要的内容，输出即可。
int listmacaddrs(void) {
struct ifaddrs *ifap, *ifaptr;
if (myGetifaddrs(&ifap) == 0) {
for (ifaptr = ifap; ifaptr != NULL; ifaptr = (ifaptr)->ifa_next) {
char macp[INET6_ADDRSTRLEN];
if(ifaptr->ifa_addr!= nullptr) {
if (((ifaptr)->ifa_addr)->sa_family == AF_PACKET) {
auto *sockadd = (struct sockaddr_ll *) (ifaptr->ifa_addr);
int i;
int len = 0;
for (i = 0; i < 6; i++) {
len += sprintf(macp + len, "%02X%s", sockadd->sll_addr[i],( i < 5 ? ":" : ""));
}
//LOGE("%s %s ",(ifaptr)->ifa_name,macp)
if(strcmp(ifaptr->ifa_name,"wlan0")== 0){
LOGE("%s %s ",(ifaptr)->ifa_name,macp)
freeifaddrs(ifap);
return 1;
}
}
}
}
freeifaddrs(ifap);
return 0;
} else {
return 0;
}
}
在接受消息的时候android源码是采用recv去接受的消息
通过循环的方式去判断结束位置。
/*
* 获取socket的返回结果
*/
bool NetlinkConnection::ReadResponses(void callback(void*, nlmsghdr*), void* out) {
// Read through all the responses, handing interesting ones to the callback.
ssize_t bytes_read;
// while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(recv(fd_, data_, size_, 0))) > 0) {
// while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(recvfrom(fd_, data_, size_, 0 ,NULL,0))) > 0) {
while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(raw_syscall(__NR_recvfrom,fd_, data_, size_, 0, NULL,0))) > 0) {
auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_);
for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) {
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true;
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr));
errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO;
return false;
}
callback(out, hdr);
}
}
// We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE.
return false;
}
但是recv这种函数很容易被hook，inlinehook recv ,recvfrom ,recvmsg
在方法执行完毕以后直接就可以处理参数二的返回值。
在不直接使用系统提供的recv 以后，有两种方式可以选择。
- 方法1：
直接调用syscall函数，通过syscall函数进行切入到recv 。
这种方式可以更好的兼容32和64位，但是可能被直接hook syscall这个函数入口 。
因为和设备指纹相关的函数，是重点函数，侧重安全。所以重点采用方法2
将syscall 汇编代码嵌入到指定方法内部。
-
方法2：我们直接把recv换成svc内联汇编代码如下
相当于自己实现syscall （代码摘抄自libc syscall）
使用的话也很简单，导入函数头就好。
extern "C" {
__inline__ __attribute__((always_inline)) long raw_syscall(long __number, ...);
}
.text
.global raw_syscall
.type raw_syscall,%function
raw_syscall:
MOV R12, SP
STMFD SP!, {R4-R7}
MOV R7, R0
MOV R0, R1
MOV R1, R2
MOV R2, R3
LDMIA R12, {R3-R6}
SVC 0
LDMFD SP!, {R4-R7}
mov pc, lr
.text
.global raw_syscall
.type raw_syscall,@function
raw_syscall:
MOV X8, X0
MOV X0, X1
MOV X1, X2
MOV X2, X3
MOV X3, X4
MOV X4, X5
MOV X5, X6
SVC 0
RET
将代码替换成如下：
while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(raw_syscall(__NR_recv,fd_, data_, size_, 0, NULL,0))) > 0) {
auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_);
for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) {
//判断是否读取结束,否则读取callback
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true;
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr));
errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO;
return false;
}
//处理具体逻辑
callback(out, hdr);
}
}
// We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE.
return false;
}
很不幸，报错了，安卓8内核上使用了seccomop 过滤掉了svc 直接调用 recv
2022-03-02 21:47:13.753 5867-5867/? A/DEBUG: Build fingerprint: 'Xiaomi/cmi/cmi:11/RKQ1.200826.002/21.11.3:user/release-keys'
2022-03-02 21:47:13.753 5867-5867/? A/DEBUG: Revision: '0'
2022-03-02 21:47:13.753 5867-5867/? A/DEBUG: ABI: 'arm'
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: Timestamp: 2022-03-02 21:47:13+0800
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: pid: 5773, tid: 5773, name: example.jnihook >>> com.example.jnihook <<<
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: uid: 10019
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: signal 31 (SIGSYS), code 1 (SYS_SECCOMP), fault addr --------
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: Cause: seccomp prevented call to disallowed arm system call 291
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: r0 0000004c r1 da3ea000 r2 00002000 r3 00000000
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: r4 00000000 r5 00000000 r6 00000000 r7 00000123
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: r8 00000000 r9 f1ff2e00 r10 ffeedb20 r11 f1ff2e00
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: ip ffeed9f8 sp ffeed9e8 lr c4459b03 pc c445a3a4
2022-03-02 21:47:13.756 5867-5867/? A/DEBUG: backtrace:
2022-03-02 21:47:13.757 5867-5867/? A/DEBUG: #00 pc 0000c3a4 /data/app/~~O88Sqqnxjf7EjHid_THMIA==/com.example.jnihook-j2EVKCAjF3Cpu3p_RLym8A==/lib/arm/libhelloword.so (BuildId: 95d05421436486cc260cc32f813488b04b882b78)
....
报错的原因一句话
seccomp prevented call to disallowed arm system call 291
seccomp是Linux的一种安全机制，android 8.1以上使用了seccomp
主要功能是限制直接通过syscall去调用某些系统函数
seccomp的过滤模式有两种(strict&filter)
第一种strict只支持如下四种,如果一旦使用了其他的syscall 则会收到SIGKILL信号
read()
write()
exit()
rt_sigreturn
通过下面方式进行设置。
seccomp（SECCOMP_SET_MODE_STRICT）
prctl (PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_STRICT)。
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <linux/seccomp.h>
#include <sys/prctl.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int output = open(“output.txt”, O_WRONLY);
const char *val = “test”;
//通过prctl函数设置seccomp的模式为strict
printf(“Calling prctl() to set seccomp strict mode…\n”);
prctl(PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_STRICT);
printf(“Writing to an already open file…\n”);
//尝试写入
write(output, val, strlen(val)+1);
printf(“Trying to open file for reading…\n”);
//设置完毕seccomp以后再次尝试open （因为设置了secomp的模式是strict，所以这行代码直接sign -9 信号）
int input = open(“output.txt”, O_RDONLY);
printf(“You will not see this message — the process will be killed first\n”);
}Seccomp-bpf
bpf是一种过滤模式，只有在linux高版本会存在该功能
当某进程调用了svc 首先会进入我们自己写的bpf规则
通过我们自己的写的规则，进行判断该函数是否被运行调用。
常用的就是ptrace+seccomp去修改svc的参数内容&返回值结果。
回到正文，不过还好，
在android底层 recv的实现是recvfom代码如下
__BIONIC_FORTIFY_INLINE
ssize_t recv(int socket, void* const buf __pass_object_size0, size_t len, int flags)
__overloadable
__clang_error_if(__bos_unevaluated_lt(__bos0(buf), len),
"'recv' called with size bigger than buffer") {
return recvfrom(socket, buf, len, flags, NULL, 0);
}
我们将svc调用号切换到recvform
bool NetlinkConnection::ReadResponses(void callback(void*, nlmsghdr*), void* out) {
// Read through all the responses, handing interesting ones to the callback.
ssize_t bytes_read;
while ((bytes_read = TEMP_FAILURE_RETRY(raw_syscall(__NR_recvfrom,fd_, data_, size_, 0, NULL,0))) > 0) {
auto* hdr = reinterpret_cast<nlmsghdr*>(data_);
for (; NLMSG_OK(hdr, static_cast<size_t>(bytes_read)); hdr = NLMSG_NEXT(hdr, bytes_read)) {
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) return true;
if (hdr->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
auto* err = reinterpret_cast<nlmsgerr*>(NLMSG_DATA(hdr));
errno = (hdr->nlmsg_len >= NLMSG_LENGTH(sizeof(nlmsgerr))) ? -err->error : EIO;
return false;
}
//处理具体逻辑
callback(out, hdr);
}
}
// We only get here if recv fails before we see a NLMSG_DONE.
return false;
}
程序完美运行起来，网卡获取成功。
2022-03-02 22:05:53.790 11145-11145/com.example.jnihook E/Netlink: wlan0 A4:4B:D5:0B:51:57
参考文章： https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/120448337