安全风险 - 检测设备是否为模拟器

在很多安全机构的检测中，关于模拟器的运行环境一般也会做监听处理，有的可能允许执行但是会提示用户，有的可能直接禁止在模拟器上运行我方APP

如何判断当前 app 是运行在Android真机，还是运行在模拟器? 可能做 Framework 的朋友思维会更开阔一些，不过现在也可以跟我这门外汉一起来稍微了解下

    • 攻略过程
      • 基础思考
      • 进阶思考
    • easyprotector 框架解析
    • 剥离 easyprotector框架 模拟器检测功能
      • CommandUtil （公共、基础）
      • EmulatorCheckUtil （核心）
      • EmulatorCheckCallback （配置）
      • CheckResult（配置）
      • 调用方式

攻略过程

其实我已经很久没有用过模拟器了，不过可以肯定的是模拟器与真机的本质区别大概率在于运行载体

Android 有非常多的模拟器，我已知的有官方自带的 Genymotion 模拟器，三方平台的夜神模拟器、天天模拟器等，所以想要完全鉴别出设备的运行环境，其实应该是存在一定问题的，我们只能说尽可能保证一定的容错率（我有想过很多应用平台提供的云机，但好像大多提供的都是真机，所以此项不在考虑范围之内）

基础思考

以下的一些思考主要结合了 如何判断是否是模拟器还是真机、全面检测设备是否模拟器、一行代码帮你检测Android模拟器、安卓逆向环境检测–模拟器 等多篇新旧文章

  • IMEI 设备识别码：用于唯一标识移动设备（放弃）

模拟器的 IMEI 可以修改，早期平板可能没有IMEI，但是随着时代发展很多平板设备已拥有了属于自己的IMEI

  • MAC地址：物理地址，硬件地址，也称局域网地址，由网络设备制造商生产时烧录在网卡（放弃）

模拟器的MAC地址是固定的几种，但是这些固定的地址随着模拟器类型递增，没有找到合适的，同时mac地址现在可以被模拟…

  • 通过调用公开或者隐藏的系统API判断（放弃）

因为调用结果可以轻易被修改，比如直接修改Android的源代码或者借助 Xposed Framework 进行修改（这种场景我虽未参与，但是应该可以参考Java的反射机制）

  • 功能验证：初期模拟器功能并不完善，可以采用类似 打电话、发短信 等方式进行功能测试，但是后续随着模拟器升级已补全对应功能 (放弃)
public boolean isSimulator1() {
        String url = "tel:" + "10086";
        Intent intent = new Intent();
        intent.setData(Uri.parse(url));
        intent.setAction(Intent.ACTION_DIAL);
        // 是否可以处理跳转到拨号的 Intent
        boolean canResolveIntent = intent.resolveActivity(mContext.getPackageManager()) != null;
		return !canResolveIntent;
}
  • 设备IDS、特有文件验证（放弃）

涉及到敏感权限时需要申请权限，根据授权结果容易出现误判，同时影响用户体验

    private static String[]known_numbers = {"15555215554","15555215556",
            "15555215558","15555215560","15555215562","15555215564",
            "15555215566","15555215568","15555215570","15555215572",
            "15555215574","15555215576","15555215578","15555215580",
            "15555215582","15555215584",};
    public static Boolean CheckPhoneNumber(Context context){
        TelephonyManager telephonyManager =(TelephonyManager)context
                .getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
        String phonenumber =telephonyManager.getLine1Number();
        for(String number :known_numbers){
            if(number.equalsIgnoreCase(phonenumber)){
                Log.v("Result:","Find PhoneNumber!");
                return true;
            }
        }
        Log.v("Result:","Not Find PhoneNumber!");
        return false;
    }

特有文件检测 - 权限要求

在这里插入图片描述

设备IDS检测 - 权限要求

在这里插入图片描述

  • CPU检测方法：现在的模拟器基本可以做到模拟手机号码，手机品牌，cpu信息等，比如逍遥/夜神模拟器读取 ro.product.board 进行了处理，能得到预先设置的cpu信息（放弃）
public static boolean checkIsNotRealPhone() {
    String cpuInfo = readCpuInfo();
    if ((cpuInfo.contains("intel") || cpuInfo.contains("amd"))) {
        return true;
    }
    return false;
}
public static String readCpuInfo() {
    String result = "";
    try {
        String[] args = {"/system/bin/cat", "/proc/cpuinfo"};
        ProcessBuilder cmd = new ProcessBuilder(args);
        Process process = cmd.start();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        String readLine = "";
        BufferedReader responseReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream(), "utf-8"));
        while ((readLine = responseReader.readLine()) != null) {
            sb.append(readLine);
        }
        responseReader.close();
        result = sb.toString().toLowerCase();
    } catch (IOException ex) {
    }
    return result;
}

进阶思考

在一篇Blog内有看到这样一副图，值得借鉴，因为我最后使用的 easyprotector 框架就做了硬件信息检测

在这里插入图片描述

Tip：有兴趣的可以参考以下方法扩展 easyprotector 框架内的模拟器检测部分

模拟器框架文件

 
UNEXPORT void AntiEmulator::check_file() {
    char *(path[]) = {
            "/system/bin/androVM-prop",   //检测androidVM
            "/system/bin/microvirt-prop", //检测逍遥模拟器--新版本找不到特征
            "/system/lib/libdroid4x.so",  //检测海马模拟器
            "/system/bin/windroyed",      //检测文卓爷模拟器
            "/system/bin/nox-prop",       //检测夜神模拟器--某些版本找不到特征
            "/system/lib/libnoxspeedup.so",//检测夜神模拟器
            "/system/bin/ttVM-prop",      //检测天天模拟器
            "/data/.bluestacks.prop",     //检测bluestacks模拟器  51模拟器
            "/system/bin/duosconfig",     //检测AMIDuOS模拟器
            "/system/etc/xxzs_prop.sh",   //检测星星模拟器
            "/system/etc/mumu-configs/device-prop-configs/mumu.config", //网易MuMu模拟器
            "/system/priv-app/ldAppStore",   //雷电模拟器
            "/system/bin/ldinit",             //雷电模拟器
            "/system/bin/ldmountsf",          //雷电模拟器
            "/system/app/AntStore",          //小蚁模拟器
            "/system/app/AntLauncher",       //小蚁模拟器
            "vmos.prop",                     //vmos虚拟机
            "fstab.titan",                   //光速虚拟机
            "init.titan.rc",                 //光速虚拟机
            "x8.prop",                       //x8沙箱和51虚拟机
            "/system/lib/libc_malloc_debug_qemu.so", //AVD QEMU
            "/system/bin/microvirtd",
            "/dev/socket/qemud",
            "/dev/qemu_pipe"};
    for (int i = 0; i < sizeof(path) / sizeof(char*); i++){
        if (Syscall::check_file_or_dir_exists(path[i])){
            LOGI("check_file  %s file existing", path[i]);
            // TODO 风险
 
        }
    }
}

easyprotector 框架解析

关于 easyprotector框架 文档可以参考 一行代码帮你检测Android模拟器（更新至1.1.0） 会更详细一些

我之所以在 github 选这个框架，主要有几点原因

  • 模拟器检测框架有限
  • 该框架star高
  • 检测方面考虑全面（检测渠道、设备型号、硬件制造商、主板名称、基带信息、第三方应用数量、传感器数量、是否支持蓝牙、是否支持相机、是否支持闪光灯等）
  • 能力之内可以适当扩展检测项
  • 为了避免误判设备类型，内部加入条件判断，只有满足3项模拟器特征才会判定为模拟器

直接通过框架源码，查看下模拟器检测的执行过程

  1. 调用了 EasyProtectorLib.checkIsRunningInEmulator 方法

在这里插入图片描述

  1. 在 EasyProtectorLib 中找到了 checkIsRunningInEmulator 实际调用了 EmulatorCheckUtil

在这里插入图片描述

  1. 查看 EmulatorCheckUtil - readSysProperty 源码即可

源码中 ro.build、ro.product、gsm.version 含义，做Framework朋友可能比较了解，主要用于检测一些系统级信息

在这里插入图片描述

之前有提到功能扩展和延伸，大家可自行在该类源码中进行扩展，不过最好另起方法，有自信的话改原方法也行

在这里插入图片描述

剥离 easyprotector框架 模拟器检测功能

因为 easyprotector框架 中涉及的功能比较多，我习惯性只抽出了我所需要的部分

CommandUtil （公共、基础）

简单来看主要是通过反射机制获取一些系统的公共资源信息

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * Project Name:EasyProtector
 * Package Name:com.lahm.library
 * Created by lahm on 2018/6/8 16:23 .
 */
public class CommandUtil {
    private CommandUtil() {
    }

    private static class SingletonHolder {
        private static final CommandUtil INSTANCE = new CommandUtil();
    }

    public static final CommandUtil getSingleInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

    public String getProperty(String propName) {
        String value = null;
        Object roSecureObj;
        try {
            roSecureObj = Class.forName("android.os.SystemProperties")
                    .getMethod("get", String.class)
                    .invoke(null, propName);
            if (roSecureObj != null) value = (String) roSecureObj;
        } catch (Exception e) {
            value = null;
        } finally {
            return value;
        }
    }

    public String exec(String command) {
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = null;
        BufferedInputStream bufferedInputStream = null;
        Process process = null;
        try {
            process = Runtime.getRuntime().exec("sh");
            bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(process.getOutputStream());

            bufferedInputStream = new BufferedInputStream(process.getInputStream());
            bufferedOutputStream.write(command.getBytes());
            bufferedOutputStream.write('\n');
            bufferedOutputStream.flush();
            bufferedOutputStream.close();

            process.waitFor();

            String outputStr = getStrFromBufferInputSteam(bufferedInputStream);
            return outputStr;
        } catch (Exception e) {
            return null;
        } finally {
            if (bufferedOutputStream != null) {
                try {
                    bufferedOutputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bufferedInputStream != null) {
                try {
                    bufferedInputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (process != null) {
                process.destroy();
            }
        }
    }

    private static String getStrFromBufferInputSteam(BufferedInputStream bufferedInputStream) {
        if (null == bufferedInputStream) {
            return "";
        }
        int BUFFER_SIZE = 512;
        byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        try {
            while (true) {
                int read = bufferedInputStream.read(buffer);
                if (read > 0) {
                    result.append(new String(buffer, 0, read));
                }
                if (read < BUFFER_SIZE) {
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result.toString();
    }
}

EmulatorCheckUtil （核心）

import android.content.Context;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorManager;
import android.text.TextUtils;

import static android.content.Context.SENSOR_SERVICE;
import static cn.com.huaan.fund.acts.base.safe.CheckResult.RESULT_EMULATOR;
import static cn.com.huaan.fund.acts.base.safe.CheckResult.RESULT_MAYBE_EMULATOR;
import static cn.com.huaan.fund.acts.base.safe.CheckResult.RESULT_UNKNOWN;


/**
 * Project Name:EasyProtector
 * Package Name:com.lahm.library
 * Created by lahm on 2018/6/8 15:01 .
 */
public class EmulatorCheckUtil {
    private EmulatorCheckUtil() {

    }

    private static class SingletonHolder {
        private static final EmulatorCheckUtil INSTANCE = new EmulatorCheckUtil();
    }

    public static final EmulatorCheckUtil getSingleInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

    public boolean readSysProperty(Context context, EmulatorCheckCallback callback) {
        if (context == null)
            throw new IllegalArgumentException("context must not be null");

        int suspectCount = 0;

        //检测硬件名称
        CheckResult hardwareResult = checkFeaturesByHardware();
        switch (hardwareResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                ++suspectCount;
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null) callback.findEmulator("hardware = " + hardwareResult.value);
                return true;
        }

        //检测渠道
        CheckResult flavorResult = checkFeaturesByFlavor();
        switch (flavorResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                ++suspectCount;
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null) callback.findEmulator("flavor = " + flavorResult.value);
                return true;
        }

        //检测设备型号
        CheckResult modelResult = checkFeaturesByModel();
        switch (modelResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                ++suspectCount;
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null) callback.findEmulator("model = " + modelResult.value);
                return true;
        }

        //检测硬件制造商
        CheckResult manufacturerResult = checkFeaturesByManufacturer();
        switch (manufacturerResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                ++suspectCount;
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null)
                    callback.findEmulator("manufacturer = " + manufacturerResult.value);
                return true;
        }

        //检测主板名称
        CheckResult boardResult = checkFeaturesByBoard();
        switch (boardResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                ++suspectCount;
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null) callback.findEmulator("board = " + boardResult.value);
                return true;
        }

        //检测主板平台
        CheckResult platformResult = checkFeaturesByPlatform();
        switch (platformResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                ++suspectCount;
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null) callback.findEmulator("platform = " + platformResult.value);
                return true;
        }

        //检测基带信息
        CheckResult baseBandResult = checkFeaturesByBaseBand();
        switch (baseBandResult.result) {
            case RESULT_MAYBE_EMULATOR:
                suspectCount += 2;//模拟器基带信息为null的情况概率相当大
                break;
            case RESULT_EMULATOR:
                if (callback != null) callback.findEmulator("baseBand = " + baseBandResult.value);
                return true;
        }

        //检测传感器数量
        int sensorNumber = getSensorNumber(context);
        if (sensorNumber <= 7) ++suspectCount;

        //检测已安装第三方应用数量
        int userAppNumber = getUserAppNumber();
        if (userAppNumber <= 5) ++suspectCount;

        //检测是否支持闪光灯
        boolean supportCameraFlash = supportCameraFlash(context);
        if (!supportCameraFlash) ++suspectCount;
        //检测是否支持相机
        boolean supportCamera = supportCamera(context);
        if (!supportCamera) ++suspectCount;
        //检测是否支持蓝牙
        boolean supportBluetooth = supportBluetooth(context);
        if (!supportBluetooth) ++suspectCount;

        //检测光线传感器
        boolean hasLightSensor = hasLightSensor(context);
        if (!hasLightSensor) ++suspectCount;

        //检测进程组信息
        CheckResult cgroupResult = checkFeaturesByCgroup();
        if (cgroupResult.result == RESULT_MAYBE_EMULATOR) ++suspectCount;

        if (callback != null) {
            StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Test start")
                    .append("\r\n").append("hardware = ").append(hardwareResult.value)
                    .append("\r\n").append("flavor = ").append(flavorResult.value)
                    .append("\r\n").append("model = ").append(modelResult.value)
                    .append("\r\n").append("manufacturer = ").append(manufacturerResult.value)
                    .append("\r\n").append("board = ").append(boardResult.value)
                    .append("\r\n").append("platform = ").append(platformResult.value)
                    .append("\r\n").append("baseBand = ").append(baseBandResult.value)
                    .append("\r\n").append("sensorNumber = ").append(sensorNumber)
                    .append("\r\n").append("userAppNumber = ").append(userAppNumber)
                    .append("\r\n").append("supportCamera = ").append(supportCamera)
                    .append("\r\n").append("supportCameraFlash = ").append(supportCameraFlash)
                    .append("\r\n").append("supportBluetooth = ").append(supportBluetooth)
                    .append("\r\n").append("hasLightSensor = ").append(hasLightSensor)
                    .append("\r\n").append("cgroupResult = ").append(cgroupResult.value)
                    .append("\r\n").append("suspectCount = ").append(suspectCount);
            callback.findEmulator(stringBuffer.toString());
        }
        //嫌疑值大于3，认为是模拟器
        return suspectCount > 3;
    }

    private int getUserAppNum(String userApps) {
        if (TextUtils.isEmpty(userApps)) return 0;
        String[] result = userApps.split("package:");
        return result.length;
    }

    private String getProperty(String propName) {
        String property = CommandUtil.getSingleInstance().getProperty(propName);
        return TextUtils.isEmpty(property) ? null : property;
    }

    /**
     * 特征参数-硬件名称
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByHardware() {
        String hardware = getProperty("ro.hardware");
        if (null == hardware) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        String tempValue = hardware.toLowerCase();
        switch (tempValue) {
            case "ttvm"://天天模拟器
            case "nox"://夜神模拟器
            case "cancro"://网易MUMU模拟器
            case "intel"://逍遥模拟器
            case "vbox":
            case "vbox86"://腾讯手游助手
            case "android_x86"://雷电模拟器
                result = RESULT_EMULATOR;
                break;
            default:
                result = RESULT_UNKNOWN;
                break;
        }
        return new CheckResult(result, hardware);
    }

    /**
     * 特征参数-渠道
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByFlavor() {
        String flavor = getProperty("ro.build.flavor");
        if (null == flavor) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        String tempValue = flavor.toLowerCase();
        if (tempValue.contains("vbox")) result = RESULT_EMULATOR;
        else if (tempValue.contains("sdk_gphone")) result = RESULT_EMULATOR;
        else result = RESULT_UNKNOWN;
        return new CheckResult(result, flavor);
    }

    /**
     * 特征参数-设备型号
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByModel() {
        String model = getProperty("ro.product.model");
        if (null == model) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        String tempValue = model.toLowerCase();
        if (tempValue.contains("google_sdk")) result = RESULT_EMULATOR;
        else if (tempValue.contains("emulator")) result = RESULT_EMULATOR;
        else if (tempValue.contains("android sdk built for x86")) result = RESULT_EMULATOR;
        else result = RESULT_UNKNOWN;
        return new CheckResult(result, model);
    }

    /**
     * 特征参数-硬件制造商
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByManufacturer() {
        String manufacturer = getProperty("ro.product.manufacturer");
        if (null == manufacturer) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        String tempValue = manufacturer.toLowerCase();
        if (tempValue.contains("genymotion")) result = RESULT_EMULATOR;
        else if (tempValue.contains("netease")) result = RESULT_EMULATOR;//网易MUMU模拟器
        else result = RESULT_UNKNOWN;
        return new CheckResult(result, manufacturer);
    }

    /**
     * 特征参数-主板名称
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByBoard() {
        String board = getProperty("ro.product.board");
        if (null == board) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        String tempValue = board.toLowerCase();
        if (tempValue.contains("android")) result = RESULT_EMULATOR;
        else if (tempValue.contains("goldfish")) result = RESULT_EMULATOR;
        else result = RESULT_UNKNOWN;
        return new CheckResult(result, board);
    }

    /**
     * 特征参数-主板平台
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByPlatform() {
        String platform = getProperty("ro.board.platform");
        if (null == platform) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        String tempValue = platform.toLowerCase();
        if (tempValue.contains("android")) result = RESULT_EMULATOR;
        else result = RESULT_UNKNOWN;
        return new CheckResult(result, platform);
    }

    /**
     * 特征参数-基带信息
     *
     * @return 0表示可能是模拟器，1表示模拟器，2表示可能是真机
     */
    private CheckResult checkFeaturesByBaseBand() {
        String baseBandVersion = getProperty("gsm.version.baseband");
        if (null == baseBandVersion) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        int result;
        if (baseBandVersion.contains("1.0.0.0")) result = RESULT_EMULATOR;
        else result = RESULT_UNKNOWN;
        return new CheckResult(result, baseBandVersion);
    }

    /**
     * 获取传感器数量
     */
    private int getSensorNumber(Context context) {
        SensorManager sm = (SensorManager) context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        return sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL).size();
    }

    /**
     * 获取已安装第三方应用数量
     */
    private int getUserAppNumber() {
        String userApps = CommandUtil.getSingleInstance().exec("pm list package -3");
        return getUserAppNum(userApps);
    }

    /**
     * 是否支持相机
     */
    private boolean supportCamera(Context context) {
        return context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA);
    }

    /**
     * 是否支持闪光灯
     */
    private boolean supportCameraFlash(Context context) {
        return context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA_FLASH);
    }

    /**
     * 是否支持蓝牙
     */
    private boolean supportBluetooth(Context context) {
        return context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH);
    }

    /**
     * 判断是否存在光传感器来判断是否为模拟器
     * 部分真机也不存在温度和压力传感器。其余传感器模拟器也存在。
     *
     * @return false为模拟器
     */
    private boolean hasLightSensor(Context context) {
        SensorManager sensorManager = (SensorManager) context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        Sensor sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT); //光线传感器
        if (null == sensor) return false;
        else return true;
    }

    /**
     * 特征参数-进程组信息
     */
    private CheckResult checkFeaturesByCgroup() {
        String filter = CommandUtil.getSingleInstance().exec("cat /proc/self/cgroup");
        if (null == filter) return new CheckResult(RESULT_MAYBE_EMULATOR, null);
        return new CheckResult(RESULT_UNKNOWN, filter);
    }
}

EmulatorCheckCallback （配置）

回调监听，可以获取到具体检测结果

public interface EmulatorCheckCallback {
    void findEmulator(String emulatorInfo);
}

CheckResult（配置）

对检测结果进行类别划分，方便管理

public class CheckResult {
    public static final int RESULT_MAYBE_EMULATOR = 0;//可能是模拟器
    public static final int RESULT_EMULATOR = 1;//模拟器
    public static final int RESULT_UNKNOWN = 2;//可能是真机

    public int result;
    public String value;

    public CheckResult(int result, String value) {
        this.result = result;
        this.value = value;
    }
}

调用方式

 val readSysProperty = EmulatorCheckUtil.getSingleInstance().readSysProperty(context, null)
 if (readSysProperty) {
     //根据需要进行风险提示等相关业务
     ToastUtils.showToast("您当前可能运行在模拟器设备，请谨防安全风险！")
 }

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