안드로이드 애플리케이션 리버스 엔지니어링(에이콘 해킹 보안 시리즈)

★ 이 책에서 다루는 내용 ★



■ 안드로이드 애플리케이션 분석 환경 설정

■ 무료 도구를 이용한 정적 분석 방법

■ 상용 도구를 이용한 난독화 애플리케이션 분석 방법

■ 분석 방지 솔루션이 적용된 애플리케이션 분석 방법

■ 공유 라이브러리 동적 디버깅 방법

■ 해킹 대회 문제를 통한 실전 응용

■ 개발을 통한 APK 후킹 방법



★ 이 책의 대상 독자 ★



■ 안드로이드 애플리케이션 보안을 처음 접하거나 이제 막 시작하려는 독자

■ 개발자 및 시큐리트 파트에서 보안 점검을 담당하는 독자

■ 안드로이드 애플리케이션 취약점 점검 모의해킹 컨설턴트

■ 안드로이드 애플리케이션 리버스 엔지니어링에 관심이 많은 독자



★ 이 책의 구성 ★



1장, '안드로이드 기본 개념'에서는 안드로이드 애플리케이션 분석에 앞서 분석을 어느 부분부터 해야 하는지 모르는 독자들에게 안드로이드 애플리케이션의 네 가지 구성요소에 대한 개념 설명으로 어느 부분부터 분석을 시작해야 모르는 독자들이 개념을 바탕으로 관련 코드를 쉽게 분석해 나갈 수 있도록 액티비티(Activity), 서비스(Service), 브로드케스트 수신자(Broadcast Receiver), 콘텐츠 제공자(Contents Provider)에 관해 설명한다.

2장, '안드로이드 리버스 엔지니어링을 위한 환경 구축'에서는 분석에 앞서 디바이스에 접속하기 위해 ADB 접속을 위한 USB디버깅 활성화하는 방법, 필요한 명령어 등을 사용하기 위해 Busybox 등을 설치하는 방법 및 윈도우, 우분투 환경에 맞게 자바 버전 확인 및 안드로이드 스튜디오(Android Studio)를 이용해 SDK를 설치하는 방법을 시작하는 사람들을 기분으로 자세히 설명한다.

3장, '안드로이드 앱 구성 및 코드 분석'에서는 안드로이드 애플리케이션의 구성, 안드로이드 애플리케이션 생성 과정과 apktool을 이용한 기본적인 APK Repackage 과정을 설명하고 무료로 쉽게 구할 수 있는 JD-GUI, JADX, Androguard, ByteCodeViewer를 이용해 분석하는 방법에 대해 설명한다. 또한 안드로이드 애플리케이션 분석 용도로 많이 사용되고 있는 JEB, JEB2를 이용한 자세한 분석 방법과 JEB2에서 제공하는 동적 디버깅을 할 수 있는 방법에 대해 자세히 설명한다.

4장, '안드로이드 앱 정적 분석'에서는 분석을 위해 설치된 안드로이드 애플리케이션 추출부터 분석방지 솔루션이 적용된 애플리케이션의 실행코드 추출 방법 및 유용한 팁을 예제를 바탕으로 설명하고, 레벨 테스트 용도로 제작된 안드로이드 애플리케이션의 정적 분석 방법에 대해 안드로이드 기본 개념부터, 코드 활용까지 차근차근 설명한다.

5장, '안드로이드 앱 동적 분석'에서는 이장의 내용은 대부분 고급과정에 속하며 개발에 대한 사전지식이 필요하다. 따라서 앱을 직접 분석하지 않고 동적 환경을 구성해 어떤 이벤트가 발생하는지 확인하기 위해 안드로이드 LKM(Loadable Kernel Module), 대표적인 프레임워크를 활용한 자바 API 후킹을 통해 분석해나가는 방법, API 후킹을 하는 방법에 대해서 자세히 설명한다.

6장, '안드로이드 앱(APK) 디버깅'에서는 GDB, IDA, JEB2를 통해서 안드로이드 애플리케이션 코드에 대한 동적 디버깅 환경 구축 및 동적 디버깅 방법, JNI 라이브러리 디버깅 방법에 대해서 자세히 설명한다.



★ 지은이의 말 ★



안드로이드에 관한 많은 책이 있다. 순수 애플리케이션 개발에 초점을 맞춘 책, 악성코드 분석에 초점을 맞춘 책, 취약점 분석에 초점을 맞춘 책 등 안드로이드 관련 다양한 책들이 있다. 우리는 순수하게 안드로이드 애플리케이션 분석 방법에 대한 책을 만들고 싶었다.

안드로이드 애플리케이션 설치부터 다양한 분석 도구를 활용하는 방법까지 자세히 기술하려고 노력했고, 깊이가 없다는 지적을 받지 않기 위해 개발 지식이 필요한 부분까지 설명하였다. 동적 분석에서는 디버깅, APK 후킹 등 다양한 방법을 설명했다.

국내외 도서를 통틀어 이 책보다 안드로이드 애플리케이션 리버스 엔지니어링에 충실한 책은 없다고 자부한다. 이제 막 안드로이드 리버스 엔지니어링을 시작하려는 사람, 현재 모바일 애플리케이션 취약점 분석 및 모의해킹에 몸담고 있는 사람들에게 도움이 될 수 있는 책을 만들기 위해 다년간의 노하우를 녹여 집필했다. 이 책을 통해 한 단계 도약하는 계기가 되었으면 하는 바람이다.

1장. 안드로이드 기본 개념

__1.1 안드로이드 필수 구성 요소

____1.1.1 액티비티

____onCreate( )

____startActivity( )

____startActivityForResult( )

____setResult( )

____액티비티 생명주기

____1.1.2 서비스

____서비스 생명주기

____1.1.3 브로드캐스트 수신자

____1.1.4 콘텐츠 제공자



2장. 안드로이드 리버스 엔지니어링을 위한 환경 구축

__2.1 디바이스 설정

____2.1.1 ADB 접속을 위한 USB 디버깅 활성화

____2.1.2 루팅

____2.1.3 다양한 명령을 사용하기 위한 BusyBox 설치

__2.2 안드로이드 SDK, NDK 설치

____2.2.1 윈도우 환경에서 안드로이드 SDK 설치

____자바 버전 확인

____자바 다운로드

____자바 설치

____2.2.2 안드로이드 스튜디오를 이용한 안드로이드 SDK 설치

____안드로이드 스튜디오 다운로드

____안드로이드 SDK 설치

____환경 변수 등록

__2.3 우분투 환경에서 안드로이드 SDK 설치

____2.3.1 자바 버전 확인 및 설치

____자바 버전 확인

____자바 설치

____자바 버전 확인

____2.3.2 안드로이드 SDK의 다운로드와 설치

____2.3.3 안드로이드 SDK 환경 변수 설정

____2.3.4 안드로이드 NDK 다운로드 및 설치

____압축 해제

____2.3.5 안드로이드 NDK 환경 변수 등록



3장. 안드로이드 앱 구성 및 코드 분석

__3.1 안드로이드 APK 구성

__3.2 APK Repackage

____3.2.1 Apktool

__3.3 무료 도구를 활용한 코드 분석

____3.3.1 JD - GUI

____실행 문제 해결

____3.3.2 JADX

____3.3.3 Androguard

____3.3.4 바이트코드 뷰어

__3.4 상용도구를 활용한 코드 분석

____3.4.1 JEB1

____쉬운 해킹대회 문제 풀어보기

____3.4.2 JEB2

____UI 배치

____아티팩트 추가

____애플리케이션 동적 디버깅

____SETPROPEX를 이용한 설정값 변경

____CVE-2016-5195 취약점을 이용한 설정값 변경

____JEB2 동적 디버깅 기능 사용 관련 문제 해결

____JEB2를 이용한 애플리케이션 디버깅



4장. 안드로이드 앱 정적 분석

__4.1 안드로이드 APK 추출

____4.1.1 ADB

____4.1.2 아스트로 파일관리자

__4.2 분석방지 솔루션 우회

____예제 1

____예제 2

__4.3 안드로이드 애플리케이션 정적 분석

____예제 1

____예제 2

__4.4 난독화된 애플리케이션 분석

____예제 1.

____예제 2.



5장. 안드로이드 앱 동적 분석

__5.1 안드로이드 LKM을 활용한 동적 분석

____5.1.1 모바일 기기에 맞는 커널 다운로드

____5.1.2 툴체인 다운로드

__5.2 Java API Hooking을 활용한 동적 분석

____5.2.1 Cydia Substrate를 이용한 자바 API 후킹

____주입기 설치

____자바 API 후킹 모듈 개발

____분석 및 코딩 시작

____직접 만들어보자

____5.2.2 Xposed를 이용한 자바 API 후킹

____개발 환경 구축

____모듈 업데이트

____후킹 모듈 개발

__5.3 Frida 활용한 동적 분석

____5.3.1 Frida 설치

____5.3.2 Frida-trace를 이용한 시스템콜 후킹

____5.3.3 Frida 모듈을 이용한 스크립트 작성

____5.3.4 Frida를 이용한 자바 후킹



6장. 안드로이드 앱(APK) 디버깅

__6.1 GDB를 이용한 Android Remote Debugging

____6.1.1 ADB를 이용한 안드로이드 기기 접속

__6.2 IDA Pro를 이용한 APK 디버깅

____6.2.1 환경 변수 설정

____6.2.2 앱 설치

____6.2.3 디버깅 시작

____6.2.4 문제 해결

__6.3 IDA 프로를 이용한 classes.dex & 공유 라이브러리 디버깅

____6.3.1 환경 변수 등록확인

____6.3.2 Android NDK 설치

____6.3.3 환경 변수 등록

____6.3.4 컴파일

____6.3.5 custom_rules.xml 수정

____6.3.6 두 개의 IDA 인스턴스 생성

__6.4 IDA Pro를 이용한 JNI 공유 라이브러리 디버깅 방법 1

____6.4.1 환경 구축

____6.4.2 Linker 복사

____6.4.3 공유 라이브러리 복사

____6.4.4 도구 개발

____6.4.5 Android.mk 파일 작성

____6.4.6 Makefile 작성

____6.4.7 컴파일

____6.4.8 안드로이드 기기 작업

____6.4.9 ADB 포트 포워딩

____6.4.10 IDA Pro 설정

____6.4.11 브레이크 포인트 설정

____6.4.12 디버그 설정

____6.4.13 안드로이드 기기 작업

____6.4.14 포트 포워딩

__6.5 IDA Pro를 이용한 JNI 공유 라이브러리 디버깅 방법 2

__6.6 IDA Pro를 이용한 JNI 공유 라이브러리 디버깅 방법 3

____6.6.1 STEP 1 달빅 런타임 후킹

____6.6.2 STEP 2 SDK에 포함된 ddms 실행

____6.6.3 STEP 3 안드로이드 서버 전송 및 실행

____6.6.4 STEP 4 adb forward

____6.6.5 STEP 5 애플리케이션 설치 및 실행

____6.6.6 STEP 6 IDA 실행 및 디버거 연결

__6.7 마치며

남대현 저자 남대현은 해커이자 보안 연구원이다. 3년 정도 스마트TV의 취약점을 진단했고, 모바일 사업부 취약점 진단, 커널 취약점 진단, 모의해킹 진단을 다년간 해오고 있다. NHN, SK텔레콤, 사이버 사령부 시스템 해킹 강의, SANS ITL 아카데미 강의를 했고, 모바일 환경의 In-App 우회 취약점 다수 발견했다. 모바일 환경의 보안 및 암호화된 메시지 복호화 등에도 관심이 많고, 강의를 통해서 지식을 나누고 싶다.