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# Aplicativos Xamarin

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## **Informações básicas**

Xamarin é uma plataforma de código aberto que oferece aos desenvolvedores acesso a uma ampla seleção de ferramentas e complementos, permitindo-lhes **criar aplicativos modernos para iOS, Android e Windows usando .NET e C#**.

### Arquitetura do Xamarin Android

<figure><img src="../.gitbook/assets/image (3) (1) (1) (1) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

O Xamarin oferece ligações .NET para os namespaces Android.\* e Java.\*. As aplicações Xamarin Android operam sob o ambiente de execução Mono, com a máquina virtual Android Runtime (ART) em execução lado a lado.

O ambiente de execução Mono chama esses namespaces por meio de Invólucros Chamáveis Gerenciados (MCW) e fornece Invólucros Chamáveis Android (ACW) para o ART.

Ambos esses ambientes são executados em cima do kernel Linux e invocam várias APIs para o código do usuário. Essa estrutura permite que os desenvolvedores acessem o sistema subjacente.

### Projeto Xamarin iOS

As aplicações Xamarin.iOS são executadas sob o ambiente de execução Mono e usam a compilação Ahead of Time (AOT) completa para compilar códigos .NET C# para a linguagem de montagem ARM.

Ele é executado junto com o Objective-C Runtime. Os ambientes de execução são executados em cima de um kernel semelhante ao UNIX e invocam várias APIs para o código do usuário, o que permite que os desenvolvedores acessem o sistema gerenciado ou nativo subjacente.

O diagrama abaixo representa essa arquitetura:

<figure><img src="../.gitbook/assets/image (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

### O que é o .Net Runtime e o Mono Framework?

**O framework .Net é um conjunto de assemblies, classes e namespaces** que os desenvolvedores podem usar para criar aplicativos; o .Net Runtime executa o código compilado, e o processo é chamado de execução de código gerenciado. O .NET Runtime oferece várias funcionalidades que garantem a independência de plataforma e são compatíveis com versões mais antigas do framework.

**O Mono Framework** foi iniciado em 2005 como uma implementação do .NET Framework para Linux (Ximian/SuSe/Novell). Patrocinado pela Microsoft e liderado pela Xamarin, o Mono é a implementação de código aberto do framework .NET com base nos padrões ECMA para Common Language Runtime e C#.

## Técnicas de Engenharia Reversa para Aplicativos Xamarin

### Descompilação de Assemblies Xamarin

A descompilação é o processo usado para produzir código-fonte a partir de código compilado. Para obter informações sobre os assemblies e executáveis atualmente na memória, o Windows é um ótimo lugar.

Para abrir a janela Módulos, selecione Depurar > Janelas > Módulos. Assim que você detectar o módulo que requer descompilação, clique com o botão direito e selecione "Decompile Source to Symbol File". Essa ação **cria um arquivo de símbolo que contém um código-fonte descompilado que**, por sua vez, permite que você entre no código de terceiros diretamente do seu código-fonte.

O **Visual Studio** descompila o código gerenciado, mesmo na ausência de símbolos, permitindo que você visualize o código, inspecione as variáveis e defina pontos de interrupção. Para extrair o código-fonte para o disco, clique com o botão direito no módulo com o código-fonte incorporado e clique em "Extract Embedded Source". Isso exportará os arquivos de origem para uma pasta de arquivos diversos para análise posterior.

### Compilação JIT vs AOT de Aplicativos Xamarin

Existem duas opções para compilar código Xamarin baseado em C# em um aplicativo, ou seja, **compilação just-in-time e compilação ahead-of-time**. A forma de compilação afeta como o código do aplicativo é enviado dentro do arquivo apk ou ipa. Vamos dar uma olhada rápida nisso abaixo:

\- **Android**: O Xamarin permite que você compile usando **as opções JIT e AOT para Android**. Também há uma maneira de obter a maior velocidade de execução usando o modo Hybrid AOT. Observe que o modo Full AOT está disponível apenas para a licença Enterprise.

\- **iOS**: Existe apenas uma opção no caso do iOS, **compilação ahead-of-time**. Isso ocorre devido às políticas da Apple, que proíbem a execução de código gerado dinamicamente em um dispositivo.

{% hint style="info" %}
Se você encontrar um aplicativo compilado com Full AOT e se os arquivos de assembly IL forem removidos para reduzir o tamanho da compilação pelo desenvolvedor, a engenharia reversa exigirá uma etapa adicional de extração dos arquivos dll dos arquivos .dll.so da pasta lib ou do arquivo `libmonodroid_bundle_app.so`. Se for um aplicativo compilado com Hybrid AOT e os arquivos IL ainda estiverem presentes no pacote do aplicativo, podemos usá-los para engenharia reversa do aplicativo.
{% endhint %}
## Obtendo os arquivos dll do APK/IPA

Basta **descompactar o arquivo apk/ipa** e copiar todos os arquivos presentes no diretório assemblies:

<figure><img src="../.gitbook/assets/image (2) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

No caso dos APKs do Android, **esses arquivos dll estão comprimidos** e não podem ser diretamente usados para descompilação. Felizmente, existem ferramentas disponíveis que podemos usar para **descomprimir esses arquivos dll** como [XamAsmUnZ](https://github.com/cihansol/XamAsmUnZ) e [xamarin-decompress](https://github.com/NickstaDB/xamarin-decompress).
```
python3 xamarin-decompress.py -o /path/to/decompressed/apk
```
É possível que, em vez de arquivos DLL, você veja `assemblies.blob` e `assemblies.manifest` no diretório de assemblies. Isso é um Xamarin AssemblyStore e a forma atualmente recomendada de empacotar DLLs em um aplicativo Android. O `assemblies.manifest` é um arquivo de texto que descreve o conteúdo do arquivo binário `assemblies.blob`. Para desempacotá-los, você precisará usar o [pyxamstore](https://github.com/jakev/pyxamstore).
```
pyxamstore unpack -d /path/to/decompressed/apk/assemblies/
```
No caso do iOS, **os arquivos DLL dentro dos arquivos IPA podem ser carregados diretamente** em um descompilador (não é necessário descompactar nada).

**A maioria do código do aplicativo pode ser encontrado ao descompilar os arquivos DLL**. Além disso, observe que os aplicativos baseados no Framework Xamarin contêm 90% do código comum nas compilações de todas as plataformas, como iOS e Android, etc.

<figure><img src="../.gitbook/assets/image (3) (1) (1) (1) (1) (1) (1).png" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

A partir da captura de tela acima, listando os arquivos DLL que estavam presentes no APK, podemos confirmar que é um aplicativo Xamarin. Ele contém arquivos DLL específicos do aplicativo, juntamente com os arquivos de biblioteca necessários para a execução do aplicativo, como `Xamarin.Essentails.dll` ou `Mono.Security.dll`.

{% hint style="success" %}
Finalmente, você pode usar [**essas ferramentas recomendadas**](../reversing/reversing-tools-basic-methods/#net-decompiler) para acessar o **código C#** dos DLLs.
{% endhint %}

## Análise Dinâmica

Tente verificar se o aplicativo possui algum tipo de SSL pinning. Se não tiver, usando o Burp como um sistema, o CA deve funcionar para interceptar as solicitações. **O Frida com tempo de execução Java ou ObjC não funcionará** aqui, mas felizmente existe uma ferramenta que pode ser usada para fazer hook em métodos.

[**Fridax**](https://github.com/NorthwaveSecurity/fridax) permite que você **modifique o binário .NET dentro de um aplicativo Xamarin em tempo de execução**. A análise estática ajudará a identificar diferentes métodos presentes no aplicativo, que podem ser conectados posteriormente para análise dinâmica usando o Fridax. Abaixo estão alguns scripts do Frida que podem nos ajudar a contornar a detecção de root ou SSL pinning:

* [**xamarin-antiroot**](https://codeshare.frida.re/@Gand3lf/xamarin-antiroot/)
* [**xamarin-root-detect-bypass**](https://codeshare.frida.re/@nuschpl/xamarin-root-detect-bypass/)
* [**Frida-xamarin-unpin**](https://github.com/GoSecure/frida-xamarin-unpin)

## Referências

* [https://www.appknox.com/security/xamarin-reverse-engineering-a-guide-for-penetration-testers](https://www.appknox.com/security/xamarin-reverse-engineering-a-guide-for-penetration-testers)
* [https://thecobraden.com/posts/unpacking\_xamarin\_assembly\_stores/](https://thecobraden.com/posts/unpacking\_xamarin\_assembly\_stores/)

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