设备风控攻防新挑战——定制ROM改机

一、背景

改机是黑产团伙大规模作恶所依赖的重要技术手段。通过改机,黑产可以批量伪造新设备,进而绕过甲方的业务风控。因此围绕改机展开的攻与防,是我们跟黑灰产对抗的重点研究工作之一。过去几年,黑产改机主要有以下几种手段:

1、安卓模拟器。

大多数安卓模拟器都支持修改IMEI,机型等设备参数,因此可以伪造出多台设备。不过只要能检测出模拟器环境,这种改机便不攻自破;

2、改机工具。

这类工具运行在真实设备上,基于Xposed、Substrate等框架,注入指定应用,并Hook getDeviceID、getMacAddress等函数,返回伪造的设备信息。针对这种改机,检测Hook框架,多种方式获取并比对设备信息等,都是识别改机的可行方案;

3、应用多开/分身。

通过VirtualApp等技术在真实设备上模拟出多个沙盒环境,然后在沙盒环境中运行应用。由于每个沙盒环境的设备参数都是可控的,所以也可以达到改机的效果。不过由于沙盒环境和真实环境始终存在差异,因此可以检测沙盒环境来识别此类改机。

通过Karma业务情报监测平台,我们发现黑产团伙从去年开始使用一种新的手段,即定制ROM的方式来实现改机,这种改机技术更加底层,更加难以检测,目前技术也愈发成熟。经过一段时间的深入研究,我们在前段时间升级了设备风险SDK,全面支持检测定制ROM改机。

二、定制ROM改机的技术原理

定制ROM改机,简单来说就是通过修改Android系统源代码,在底层直接修改并返回设备参数。这种修改是全局的,即可以对所有的应用进程和shell进程都生效。

1、修改机型信息

我们以修改机型信息为例,获取机型信息大多会调用_system_property_get这个函数,位于/system/lib/libc.so这个系统库中。在定制rom该机的设备上,该函数代码如下:

可以看到定制rom的开发者对函数做了修改,添加了自己的代码逻辑。如果在改机工具中自定义了某个属性,则该属性值的获取不走系统默认的读取函数,转而执行工具定制的读取函数。同时,我们发现开发者对init进程做了深度定制,最终是在init中修改了机型信息。

2、修改IMEI

获取IMEI信息通常会调用getDeviceID函数。这是一个phone服务的IPC调用,响应代码位于:packages/services/Telephony/src/com/android/phone/PhoneInterfaceManager.java中,如下所示:

可以看到返回IMEI值,调用的是phone.getDeviceId函数,进一步跟进其代码,如下所示:

可以看到,根据IPC调用发起方的UID(可以看作一个用的唯一标识),来判断是否需要修改IMEI。如果是,则调用getHookValue返回伪造的IMEI。为了方便使用,作者提供了设置接口,可以在使用前设置哪些应用需要修改IMEI。

三、定制ROM改机的使用

由于定制ROM改机直接修改Andorid源代码,改机的对象是真实设备,对应用本身也没有任何侵入行为,所以难以被检测,而且改机效果非常稳定。此外,定制ROM改机的使用也非常方便:

 1)可镜像备份机型数据环境至云服务器,方便账号对应的设备环境管理;

 2)打通系统调试接口,方便自动化脚本编写、降低开发成本;

 3)傻瓜式一键式操作,完成设备信息修改、设备数据恢复。

定制ROM改机运行流程如下图所示:

基于Karma业务情报监测平台的情报数据,引流是当前定制ROM主要的使用场景之一。黑产从业人员通过定制ROM改机,轻松实现了设备的重复利用,再结合定制脚本进行批量化自动化的引流操作。

四、定制ROM改机的检测

检测其他改机技术的攻防平面,很难应用到定制ROM改机。因此需要在深入分析定制ROM改机工具的基础上,结合工具的实际运行原理和运行过程,寻找到新的攻防平面。目前我们对于几款活跃的定制ROM改机工具,都找到了工具难以反制的攻防平面,并在之上定义了针对每款工具的检测逻辑。我们的设备风险SDK,也第一时间进行了升级。

当然,与黑产的攻防,始终是一个持续对抗的过程。如果仅仅依赖一成不变的防御机制,最终也会有被破解的一天。尤其在大多时刻,防守方相比于攻击方会更加被动,因此需要建立发现问题到快速解决问题的闭环,从而尽量降低业务遭受的损失。

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