KYOCERA/KYL22/4.2.2/103.0.2500/3.4.0/Mon Apr 7 03:30:16 JST 2014

Function NameStartNOP
kclsm_initC01D9F90C0D19FB0
kclsm_path_chrootC02EE5A8C02EE5D0
kclsm_sb_pivotrootC02EE5E0C02EE608
kclsm_sb_mountC02EE618C02EE720
kclsm_ptrace_tracemeC02EE73CC02EE780
kclsm_kernel_setup_load_infoC02EE790C02EE824
kclsm_path_mknodC02EE83CC02EE958
kclsm_sb_umountC02EE96CC02EEA80
kclsm_ptrace_access_checkC02EEAA4C02EEB14
kclsm_dentry_openC02EEB24C02EEC8C
kclsm_sysfs_initC0D19FC0C0D1A014

前言

日系机因为其畸形的运营商主导加拉帕戈斯制度,导致一般消费者要更新换代手机要付出的金钱并不是很多,很多二手手机流入日本本土中古市场以及回收商。又由于日本离我国很近,这些机子大多流入了国内。在x鱼上,因其良好的性价比,销量还算不错。但因为其差强人意的系统,很多人购买后都想root来提升易用度,可是日系机的防护一概很严格,有些人滥用方法,导致变砖。同时,也避免高谈阔论的伪大神的出现,所以作为倒腾过日系御三家各种平台的root的人类,必须得站出来解释一下!
不管怎么说,夏普京瓷富士通这三家公司都非常热衷于加强手机的安全性,这虽然对一般用户的确是好事,但是对于开发者以及爱倒腾的人来说,这便是个很严重以及很恶心的问题
直接关于日系设备的root的资料其实并不多,主要在2ch以及国内和东欧的付费维修商手上,但是可用的exploit其实有非常多(日系机更ASPL频率不算特别高),只要加以利用并且加上自己的改动,即可拿来使用
另外,在夏普京瓷富士通三家公司中,夏普的有效ROOT资料最多,同时夏普的LSM以及eMMC写保护也是御三家最复杂的,如果你可以自行ROOT掉夏普,则其他两家的ROOT也会变得简单,毕竟大同小异。

Root的基本概要

这个指南大概是给小白们看的普及文章,所以我尽可能从最基本的部分开始写起。Android设备的root,简单来说就是在/system/xbin目录下放一个叫做su的可执行文件,或者修改内核里面的init。就像在Windows中,改动C:\WINDOWS\System32一个道理。
当然你想普通的把文件复制进/system/xbin,那是不可能的,因为/system在正常情况下,是只读的。但是我们可以通过临时ROOT,来让System挂载为可写。
但是厂商的程序员也不是傻子,肯定老早想到了有人会用临时ROOT来往重要分区写数据,所以他们很早就在设备上有了应对方案。比如夏普的miyabi内核安全模块,富士通的fjsec内核安全模块,京瓷的kclsm和selinux_kc内核安全模块。更有甚者,直接在eMMC控制器做写保护,甚至加入厂商自定义的eMMC控制器解除写保护指令。
这样的话,一般的提权顶多给个#,接下来就没有任何操作可以执行了,由于不能写入System,现在的设备也都强制开启安全启动以及内核签名校验,也不能对bootloader或内核动手脚,重启后连#都会消失,这时候,你可能会感觉各种方面好像被完全给堵死了。接下来就来谈谈绕过以及各大LSM的坑。
在我个人的经验来说,御三家的ROOT难度依次为夏普(7.1之前)>富士通>京瓷(7.1之前)>京瓷(7.1之后)>夏普(7.1之后)

各大厂商的坑

SHARP
内核安全模块:
1.MIYABI保护mount/umount/pivotroot/symlink/chmod/chroot/setuid等内核函数
2.MIYABI保护sock通信部分,直接导致2017-8890类的Exploit无法使用
4.MIYABI除非编译内核时于defconfig内取消,否则无法完全关闭(即不具备SetEnforce功能)

于Android 8后移除了以上LSM

4.SELinux被硬编码为Enforcing
Kallsyms保护:
1.于运行时移除/proc/kallsyms导致无法查看符号表

于Android 6后移除了该功能

eMMC保护:
1.使用eMMC固件内模块保护了各个系统分区
2.CLEAR_WRITE_PROT标准解除写保护指令不可用,需使用CMD56(GEN_CMD)发送前置指令才可调用

使用UFS的机型目前暂无法确定,但依据内核开源,针对UFS的写保护依旧存在

FUJITSU
内核安全模块:
1.FJSEC保护Insmod/Rmmod以及对ko的白名单检查
2.FJSEC保护ptrace导致不可用
3.FJSEC保证所有系统进程安全(于编译时的白名单定义)
4.FJSEC拥有读写保护检测
5.FJSEC保护mount/umount/rmdir/mkdir/chown/chmod/rename/link/symlink/mknod/unlink/chroot等内核函数
6.FJSEC除非编译内核时于defconfig内取消,否则无法完全关闭(即不具备SetEnforce功能)
7.SELinux被硬编码为Enforcing
Bootloader:
1.OS如检测到Bootloader被解锁则开机后直接重启,无法进入系统

于F-04H DVT机测试

KYOCERA
内核安全模块:
1.SELinux合入KC改动,不具备SetEnforce功能
2.需在开机时候修改bootmode,才可Permissive

于Android 8后恢复原版SELinux

3.KCPDSM存在系统进程白名单

eMMC保护:
1.于Bootloader实现写保护重要分区,每次启动都会被复保护,但CLEAR_WRITE_PROT可用


Qualcomm的MSM8k以及SDM平台的启动过程其实比较复杂,但是如果想改动其实并不能改很多,有一部分高通甚至只给了BIN并没有SRC。所以今天就选继PBL后最重要也是能改动的最底层部分,即SBL来做一些分析以及介绍。由于NDA的缘故,其中仅能挑选公开部分代码片段。可能有疏漏,请尽情指正!

启动过程

由于我并不涉及到BP部分的开发,那全程就只从AP的角度做分析以及介绍。
MSM_BootProgress

SBL的功能

初始化DDR/硬件/加载RPM/加载TrustZone/加载ABL以继续引导

SBL入口

此部分源码位于boot_images/core/boot/secboot3/hw/<Part_Number>/sbl1/sbl1.s

IMPORT |Image$$SBL1_SVC_STACK$$ZI$$Limit|
IMPORT |Image$$SBL1_UND_STACK$$ZI$$Limit|
IMPORT |Image$$SBL1_ABT_STACK$$ZI$$Limit|
IMPORT boot_undefined_instruction_c_handler ;导入了外部Symbol
IMPORT boot_swi_c_handler
IMPORT boot_prefetch_abort_c_handler
IMPORT boot_data_abort_c_handler
IMPORT boot_reserved_c_handler
IMPORT boot_irq_c_handler ;PBL传递来的中断请求参数
IMPORT boot_fiq_c_handler ;PBL传递来的快速中断请求参数
IMPORT boot_nested_exception_c_handler
IMPORT sbl1_main_ctl ;!注意此处!此处导入SBL1主要功能
IMPORT boot_crash_dump_regs_ptr

SBL1_MAIN_CTL

此部分主要做初始化DDR的工作
此部分源码位于boot_images/core/boot/secboot3/hw/<Part_Number>/sbl1/sbl1_mc.c

/* 初始化DDR部分 */
static boot_ram_init_data_type sbl1_ram_init_data_ddr =
{
  NULL,   //load_rw_base;
  NULL,  //image_rw_base;
  0,        //image_rw_len;
  (uint8*)&Image$$SBL1_DDR_ZI$$Base,  //image_zi_base;
  &Image$$SBL1_DDR_ZI$$ZI$$Length     //image_zi_len;
};
/* 初始化Logger部分,数据传送到SERIAL */
static uint32 sbl_start_time = 0;
static boot_log_init_data boot_log_data =
{
  (void *)SBL1_LOG_BUF_START,
  SBL1_LOG_BUF_SIZE,
  (void *)SBL1_LOG_META_INFO_START,
  SBL1_LOG_META_INFO_SIZE,
  NULL
};
/* 加载SBL1_Config_Table */
#define CPSR_EA_BIT     (1<<8)

extern boot_configuration_table_entry sbl1_config_table[];

SBL1_CONFIG_TABLE

此部分存储了ABL\TrustZone\RPM等Image的相关参数
此部分源码位于boot_images/core/boot/secboot3/hw/<Part_Number>/sbl1/sbl1_config.c

extern uint8 qsee_partition_id[]; //QSEE分区ID
extern uint8 rpm_partition_id[]; //Resource Power Manager分区ID
extern uint8 appsbl_partition_id[]; //Application Secondaty BootLoader分区ID
extern uint8 apdp_partition_id[]; //Debug Policy分区ID
extern uint8 devcfg_partition_id[]; //Trust Zone Config分区ID

boot_configuration_table_entry sbl1_config_table[];

此文就是一篇概览,也就是大概阅读了一下源码写下的随笔,同时由于惧怕高通的NDA,源码也不能放出太多,到此为止吧!


咕咕咕了一年,历经准备雅思,考雅思,申请学校等一系列事件之后,终于有空来整理F3的Recovery逆向了
午诺F3这个机器尚且还行,但是没有第三方Recovery还是十分令人不适。
一开始我先尝试给它适配TWRP,却因为ilitek的屏走的是SPI,并且没有开源,使用预编译无法驱动显示而作罢
所以想到修改官方Recovery的做法
以下是记录
首先使用QFIL和8909的firehose进行回读Recovery分区的操作,此设备未熔断SecureBoot,所以任意设备之firehose均可启动
1.获得到recovery.img后,使用任意工具执行解压镜像
F3Rec_UnpackImage
2.获取RAMDISK/sbin/recovery可执行文件,放入IDA(32位)版
3.IDA将会自动处理好之前的一切
F3Rec_Ida
4.由于Android是开源项目,此时我们直接阅读源码
寻找到platform/bootable/recovery/verifier.cpp于KitKat分支
找着找着,在此处寻找到了RSA相关!
F3Rec_Source
5.在此使用字符串特征"whole-file"于IDA使用Alt+T使用Text方式搜索该字符串
F3Rec_FoundFunction
在红线处可以见到很明显的一个返回值分支(即MOVS R0,#1)
6.继续阅读源码,一路追踪发现此处隶属于verify_file这个函数
F3Rec_Source2
如图可知,如果#0则代表宏VERIFY_SUCCESS,反之则代表VERIFY_FAILURE
7.此时则思路完全清晰,使用KeyPatch等Patch工具对MOVS R0,#1此处汇编Patch为MOVS R0,#0
直接实现了暴力破解签名(因为任何情况下签名验证结果都为真)
F3Rec_Patched
8.替换修改后的可执行文件至RAMDISK/sbin/recovery,再重新执行打包
9(可选).对背景PNG添加提示,避免混淆Patch后版本和原版
F3Rec_AddWatermark
10.使用fastboot flash写入设备的Recovery分区