Android 安全之 Activity 劫持防护

Joe.Ye • 2023-03-28 • Android进阶

什么是 Activity 劫持

Android 为了提高用户的用户体验，对于不同的应用程序之间的切换，基本上是无缝。举一个例子，用户打开安卓手机上的某一应用例如支付宝，进入到登陆页面，这时恶意软件检测到用户的这一动作，立即弹出一个与支付宝界面相同的 Activity，覆盖掉了合法的 Activity，用户几乎无法察觉，该用户接下来输入用户名和密码的操作其实是在恶意软件的 Activity上进行的，接下来会发生什么就可想而知。

阿里聚安全旗下产品安全组件 SDK 具有安全签名、安全加密、安全存储、模拟器检测、反调试、反注入、反 Activity 劫持等功能。 开发者只需要简单集成安全组件 SDK 就可以有效解决上述登录窗口被木马病毒劫持的问题，但已下线。

防护手段

目前，还没有什么专门针对 Activity 劫持的防护方法，因为，这种攻击是用户层面上的，目前还无法从代码层面上根除。但是，我们可以适当地在 APP 中给用户一些警示信息，提示用户其登陆界面已被覆盖。在网上查了很多解决方法如下：

  • 在 Acitivity 的onStop方法中 调用封装的AntiHijackingUtil类（检测系统程序白名单）检测程序是否被系统程序覆盖。
  • 在前面建立的正常Activity的登陆界面（也就是 MainActivity）中重写onKeyDown方法和onPause方法，判断程序进入后台是否是用户自身造成的（触摸返回键或 HOME 键），这样一来，当其被覆盖时，就能够弹出警示信息。

AntiHijackingUtil类代码如下：

/**
 * Description: Activity反劫持检测工具
 */
public class AntiHijackingUtil {
    public static final String TAG = "AntiHijackingUtil";

    /**
     * 检测当前Activity是否安全
     */
    public static boolean checkActivity(Context context) {
        PackageManager pm = context.getPackageManager();
        // 查询所有已经安装的应用程序
        List<ApplicationInfo> listAppcations =
                pm.getInstalledApplications(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
        Collections.sort(listAppcations, new ApplicationInfo.DisplayNameComparator(pm)); // 排序

        List<String> safePackages = new ArrayList<>();
        for (ApplicationInfo app : listAppcations) { // 这个排序必须有
            if ((app.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0) {
                safePackages.add(app.packageName);
            }
        }
        // 得到所有的系统程序包名放进白名单里面
        ActivityManager activityManager =
                (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        String runningActivityPackageName;
        int sdkVersion;
        try {
            sdkVersion = Integer.valueOf(android.os.Build.VERSION.SDK);
        } catch (NumberFormatException e) {
            sdkVersion = 0;
        }
        if (sdkVersion >= 21) { // 获取系统api版本号，如果是5x系统就用这个方法获取当前运行的包名
            runningActivityPackageName = getCurrentPkgName(context);
        } else {
            runningActivityPackageName =
                    activityManager.getRunningTasks(1).get(0).topActivity.getPackageName();
        }
        // 如果是4x及以下，用这个方法
        if (runningActivityPackageName != null) {
            // 有些情况下在5x的手机中可能获取不到当前运行的包名，所以要非空判断
            if (runningActivityPackageName.equals(context.getPackageName())) {
                return true;
            }
            // 白名单比对
            for (String safePack : safePackages) {
                if (safePack.equals(runningActivityPackageName)) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

    private static String getCurrentPkgName(Context context) {
        // 5x系统以后利用反射获取当前栈顶activity的包名
        ActivityManager.RunningAppProcessInfo currentInfo = null;
        Field field = null;
        int START_TASK_TO_FRONT = 2;
        String pkgName = null;
        try {
            // 通过反射获取进程状态字段.
            field = ActivityManager.RunningAppProcessInfo.class.getDeclaredField("processState");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        ActivityManager am = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        List appList = am.getRunningAppProcesses();
        ActivityManager.RunningAppProcessInfo app;
        for (int i = 0; i < appList.size(); i++) {
            //ActivityManager.RunningAppProcessInfo app : appList
            app = (ActivityManager.RunningAppProcessInfo) appList.get(i);
            // 表示前台运行进程
            if (app.importance == ActivityManager.RunningAppProcessInfo.IMPORTANCE_FOREGROUND) {
                Integer state = null;
                try {
                    state = field.getInt(app); // 反射调用字段值的方法，获取该进程的状态
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 根据这个判断条件从前台中获取当前切换的进程对象
                if (state != null && state == START_TASK_TO_FRONT) {
                    currentInfo = app;
                    break;
                }
            }
        }
        if (currentInfo != null) {
            pkgName = currentInfo.processName;
        }
        return pkgName;
    }

    /**
     * 判断当前是否在桌面
     *
     * @param context 上下文
     */
    public static boolean isHome(Context context) {
        ActivityManager mActivityManager =
                (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        List<ActivityManager.RunningTaskInfo> rti = mActivityManager.getRunningTasks(1);
        return getHomes(context).contains(rti.get(0).topActivity.getPackageName());
    }

    /**
     * 获得属于桌面的应用的应用包名称
     *
     * @return 返回包含所有包名的字符串列表
     */
    private static List<String> getHomes(Context context) {
        List<String> names = new ArrayList<String>();
        PackageManager packageManager = context.getPackageManager();
        Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN);
        intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);
        List<ResolveInfo> resolveInfo = packageManager.queryIntentActivities(intent,
                PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY);
        for (ResolveInfo ri : resolveInfo) {
            names.add(ri.activityInfo.packageName);
        }
        return names;
    }

    /**
     * 判断当前是否在锁屏再解锁状态
     *
     * @param context 上下文
     */
    public static boolean isReflectScreen(Context context) {
        KeyguardManager mKeyguardManager =
                (KeyguardManager) context.getSystemService(Context.KEYGUARD_SERVICE);
        return mKeyguardManager.inKeyguardRestrictedInputMode();
    }
}

但是这两种方法都存在问题，Android onKeyDown方法目前根本无法监听到 HOME 键。AntiHijackingUtil类只检测了系统程序，发现在锁屏状态下代码无法检查也提示警告。即在点击 HOME 键和锁屏在解锁的情况下依然提示应用警告。

防护方法改进

Activity 劫持防护我们想达到的预期目标如下：

  • 用户主动退出 APP ( 返回键 、HOME 键)这种情况下我们不需要给用户弹出警告提示
  • APP 在锁屏再解锁的情况下我们不需要给用户弹出警告提示
  • 其他应用突然覆盖在我们 APP 上时给出合理的警告提示

APP 返回桌面、锁屏再解锁情况检测代码

 /**
 * 判断当前是否在桌面
 *
 * @param context 上下文
 */
public static boolean isHome(Context context) {
    ActivityManager mActivityManager =
            (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
    List<ActivityManager.RunningTaskInfo> rti = mActivityManager.getRunningTasks(1);
    return getHomes(context).contains(rti.get(0).topActivity.getPackageName());
}

/**
 * 获得属于桌面的应用的应用包名称
 *
 * @return 返回包含所有包名的字符串列表
 */
private static List<String> getHomes(Context context) {
    List<String> names = new ArrayList<String>();
    PackageManager packageManager = context.getPackageManager();
    Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN);
    intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);
    List<ResolveInfo> resolveInfo = packageManager.queryIntentActivities(intent,
            PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY);
    for (ResolveInfo ri : resolveInfo) {
        names.add(ri.activityInfo.packageName);
    }
    return names;
}

/**
 * 判断当前是否在锁屏再解锁状态
 *
 * @param context 上下文
 */
public static boolean isReflectScreen(Context context) {
    KeyguardManager mKeyguardManager =
            (KeyguardManager) context.getSystemService(Context.KEYGUARD_SERVICE);
    return mKeyguardManager.inKeyguardRestrictedInputMode();
}

并且在onStop方法中检测是否需要弹出警告提醒

@Override
protected void onStop() {
    super.onStop();
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // 白名单
            boolean safe = AntiHijackingUtil.checkActivity(getApplicationContext());
            // 系统桌面
            boolean isHome = AntiHijackingUtil.isHome(getApplicationContext());
            // 锁屏操作
            boolean isReflectScreen = AntiHijackingUtil.isReflectScreen(getApplicationContext());
            // 判断程序是否当前显示
            if (!safe && !isHome && !isReflectScreen) {
                Looper.prepare();
                Toast.makeText(getApplicationContext(), R.string.activity_safe_warning,
                        Toast.LENGTH_LONG).show();
                Looper.loop();
            }
        }
    }).start();
}

我们可以通过点击通知栏打开其他应用来模拟恶意软件覆盖APP来看一下应用运行效果

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版权声明：
作者：Joe.Ye
链接：https://www.appblog.cn/index.php/2023/03/28/activity-hijacking-protection-for-android-security/
来源：APP全栈技术分享
文章版权归作者所有，未经允许请勿转载。

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