双网卡+mitmproxy+iptables搭建SSL中间人（支持非HTTPS协议）

“想要解决一个问题，最根本方法的就是了解这一切是如何工作的，而不是玄学。”

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——ASCII0X03

最近学习发现现在很多现成的安卓SSL中间人工具和教程都只针对HTTPS流量，比如注册为安卓VPN的Packetcapture，以及设置http代理来抓包的Fiddler。他们对于分析http流量都很好，但是遇到局域网通信或者非HTTPS流量如MQTT，就无能为力了。因此，特利用双网卡和mitmproxy神器（叫做神器是有原因的，这应该是做中间人最好的工具了，可满足各种需求）搭建了一个支持SSL上的MQTT协议的中间人环境，基本框架如下图。

注意，此方案选用俩网卡自己当网关是基于如下考虑：手机设置代理的方法不是所有app的所有流量都会使用，ARP欺骗不稳定，并且有的设备自己做AP热点根本就不转发任何其他流量。当然，还是需要Xpose或者重打包来绕过App上的SSL pinning。鄙人认为最好的方法还是在安卓端写一个类似于Packetcapture的VPN软件配合Xpose Hook并支持各种端口的协议（不太好的一个参考：https://blog.csdn.net/XXOOYC/article/details/78223242），奈何太菜不懂安卓，哪位达人有兴趣可以git 来一发。

一、基础知识

1.mitmdump基础

参考：https://docs.mitmproxy.org/stable/concepts-modes/#transparent-proxy

由于我们不想只监听HTTP流量，因此需要使用mitmproxy的“透明”（Transparent Proxy）模式，即从网络层转发至代理，监听IP层以上的所有流量。基本原理如下图所示，在router层面(使用iptables)将数据包重定向到mitmproxy，然后中间人代理会嗅探并自动转发。注意：代理会将源IP地址修改为本机；NAT不应该在代理之前做，因为会让代理无法判断真正的目的地址，第三张图是错误的示例。

2.iptables基础

参考系列教程：http://www.zsythink.net/archives/1199

尤其是其中的这张图，画的非常好，这里转载过来备用，侵删。

3.安卓校验SSL实现

安卓如何实现https可以参考：https://www.v2ex.com/t/309553

绕过安卓App的SSl可参考：https://blog.netspi.com/four-ways-bypass-android-ssl-verification-certificate-pinning/

对于安卓上的SSL pinning，不一定要使用Frida，也可以使用Xpose的Just trust me模块来Hook SSLContext.init函数，给一个空的TrustManager，但是，校验的顺序是先校验证书，再校验域名，即setHostnameVerifier。通常这个函数是不用我们处理的，因为mitmproxy已经自动的生成对方服务器的hostname来构建中间人证书，但是个别情况下我们还是需要找到并且Hook掉这个App自己的HostnameVerifier类，比如App连接设备的WiFi并且校验SSL证书是不是和WiFi的名字相同。

4. 绕过IOS的SSL pinning

非常好的一篇参考：https://blog.netspi.com/four-ways-to-bypass-ios-ssl-verification-and-certificate-pinning/

其中推荐了一个搞IOS和MAC OS的人的工具SSL Kill Switch（暂时还没试，但是似乎非常靠谱）：https://github.com/nabla-c0d3/ssl-kill-switch2

ps：通过阅读这些国外的帖子，虽然不同平台有不同平台专门的搞法，但是感觉搞安全分析务必要学习一下Frida了，这是一个更通用的动态hook工具，以后应该会用得到。

二、方案说明

基本的中间人搭建参考：https://medium.com/@viveks3th/turning-your-raspberry-pi-into-a-rogue-wifi-router-for-hacking-46d4941bbca9

iptables规则如下（eth0是外网）：

sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

sudo iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p tcp --dport  -j REDIRECT --to-port
sudo iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p tcp --dport  -j REDIRECT --to-port 

其中-m是指定扩展模块“state”，只允许相关的包从外网转发到内网；但是物联网设备和app通信往往包含相互发现等过程，因此可以根据需要转发其他类型的流量，如本次需要转发特殊的UDP流量。

我的方案

1.wlan1接入具有外网的热点或者按需接入设备建立的配网热点。记录下需要和App通信的ip地址，以方便转发udp流量。

2. wlan0建立热点，并让手机接入。可参考https://blog.csdn.net/gsls200808/article/details/39370597

主要有这么几步：

（1）安装配置hostapd

注意，在运行前需要让系统自带的网络管理器取消对wifi的管理：nmcli nm wifi off（或者尝试nmcli radio wifi off）。但是，有时候会出现lsusb能看到无线网卡，ifconfig看不到的情况，有可能是驱动出了问题（但是lsmod没看出问题），我的解决方案是打开系统自动管理nmcli radio wifi on，然后重启电脑重新插网卡就恢复正常了。求高人解惑，避免重启。

（2）安装配置DHCP服务器

（3）设置iptables转发

#########################################################################
# File Name: setup_wifi_ap.sh
# Author: ascii0x03
# mail:
# Created Time: 2018年01月22日 星期一 15时28分50秒
#########################################################################
#!/bin/bash
#
/etc/init.d/hostapd stop
service isc-dhcp-server stop
/etc/init.d/isc-dhcp-server stop
ifconfig wlan0 down

vim /etc/hostapd/hostapd.conf
vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
#设置网卡wlan的IP和子网，要跟dhcpd.conf网关一致
ifconfig wlan0 192.168.201.1 netmask 255.255.255.0 up
sleep
rfkill unblock wifi
sleep
hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf
#initctl reload-configuration
service isc-dhcp-server start
#/etc/init.d/isc-dhcp-server start

#iptables转发上网
sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=
sudo iptables -F
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
sudo iptables -L 

3.设置转发规则，例如将App的UDP等数据通过DNAT转发至设备，设备也DNAT至App，因为IoT经常使用这些UDP广播来进行设备发现。（看情况而定）

4.设置转发规则，将想要监听的tcp端口转发至mitmproxy。（看情况）

5.在wlan1设置NAT规则进行转发（在出口位置肯定在mitmproxy之后）

 #########################################################################
 # File Name: mitm_config.sh
 # Author: ascii0x03
 # mail:
 # Created Time: 2017年12月06日 星期三 16时24分37秒
 #########################################################################
 #!/bin/bash
 #首先，建立好AP为wlan0，并且开启dhcp服务器分配ip，之后运行如下脚本即可。
 sysctl -w net.ipv4.ip_forward=
 sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=
 sysctl -w net.ipv4.conf.all.send_redirects=

 iptables -F
 iptables -t nat -F
 iptables -A FORWARD -i wlan1 -o wlan0 -j ACCEPT
 iptables -A FORWARD -i wlan0 -o wlan1 -j ACCEPT

 #UDP for discovering device in wlan
 iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p udp -m udp --dport  -j DNAT --to-destination 192.168.1.101
 iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan1 -p udp -m udp --sport  -j DNAT --to-destination 192.168.201.156

 iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p tcp -m tcp --dport  -j REDIRECT --to-ports
 iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p tcp -m tcp --dport  -j REDIRECT --to-ports
 #MQTTS
 iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p tcp -m tcp --dport  -j REDIRECT --to-ports 

 #all
 #iptables -t nat -A PREROUTING -i wlan0 -p tcp -j REDIRECT --to-ports 

 iptables -t nat -A POSTROUTING -o wlan1 -j MASQUERADE

 iptables -S
 iptables -t nat -S
 #存放ssl密钥的位置
 export MITMPROXY_SSLKEYLOGFILE=~/IoT/keylog

 #mitmdump -T -v --cert *=~/iRobot/irobot_cert.pem   --insecure -tcp -w
 mitmdump -T -v --insecure --raw-tcp -w 

三、重要补充

0. 需要一个在Linux下支持AP模式的网卡和驱动

这里推荐TP-Link的TL-WN722N。lsusb可以看到识别出来的型号。需要添加个源到/etc/apt/sources.list：deb http://httpredir.debian.org/debian/ jessie main contrib non-free，然后再安装： apt-get update && apt-get install firmware-athreos

参考：https://wiki.debian.org/ath9k_htc

1.连接未加密WiFi

iw dev wlan1 connect Roomba-3147C60040239620

2.连接加密WiFi

wpa_supplicant -i wlan1 -c ./wifi.conf

wifi.config的内容参考如下

network={
    ssid="NIPC"
    psk=""
    #psk=e68b3b7ddb0aba50c582753dfbe33cc372b080eb0d11fcaa6b096ec466f82343
}

3.连接后请求获得IP地址

dhclient wlan1

4.断开WiFI连接

iw dev wlan1 disconnect

5.开启建立的热点：

hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf

6. 关闭热点：直接kill掉hostapd进程

7. 查看网卡的无线状态和ip状态（注意ifconfig看不到无线网卡但是iwconfig可以看到，ifconfig wlan0 up开启后就好了）

iwconfig

ifconfig