安卓锁屏不到2分钟被破解，仅需换一张SIM卡

郭联

Pine 萧箫 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

换个SIM卡，就能解锁别人的手机？！
并且整个解锁过程不超过两分钟。



一位外国小哥偶然间发现了谷歌Pixel手机上的这个漏洞：

能够直接绕过手机本身的指纹和密码保护，切换手机卡就能更改密码解锁屏幕。

严格来说，这个漏洞并非谷歌Pixel手机“独有”，而是Android系统中的一个bug，任何基于Android搭建的操作系统都可能受到影响。
例如有网友试了试开源安卓系统LineageOS（刷机党常用系统），就发现同样“中招了”：



还有网友在自己的Android12系统上试了下这种破解方式，“it works”！



不过这还不是最离谱的，更离谱的是这位小哥在向谷歌反馈之后，安全团队隔了近半年才修复这个漏洞。
在说小哥和谷歌关于这个漏洞的“拉锯战”之前，我们先回过头来看看这是个什么样的漏洞？
2分钟内就能破解手机锁屏

小哥“贴心”地上传了以破坏者视角破解漏洞全过程的视频，整个过程花了不到两分钟。



话不多说，直接来看。
首先用错误的指纹和手机密码解锁手机，直至锁定。



然后用一张其他的SIM卡直接更换手机原来的SIM卡。



接下来再用错误的SIM卡密码（注意：这里的密码和手机密码不是一回事）锁定SIM卡。



SIM卡被锁定后，手机便会索要其PUK密码，在这SIM卡的原始包装上，如果丢失也可直接打电话向运营商查询。

PUK（Personal Identification NumberUnlock Key），SIM卡自带的PIN解锁码。

输入PUK密码后，直接重置新SIM的密码便能开锁，手机原有的密码和指纹都成功绕过。
bingo！



至于是如何发现这个漏洞以及为什么过了近半年才修复这个漏洞，也是个很有意思的过程。
以下是小哥的经历：
当时手机电量快耗尽关机了，他充上电重新启动后，手机要求提供SIM卡的PIN码，但却突然忘记了密码，在乱试一通之后“成功”把手机锁定。
要解开这个锁定便需要PUK密码，所幸他找到了原有包装并输入了PUK码。结果，重置SIM卡密码后，手机竟然直接解锁了！



发现这个大Bug之后，小哥向谷歌（Android VRP）提交了这个内部漏洞报告，也是从这时开始，小哥和谷歌的“拉锯战”开始了。



他仔细查看了Android和谷歌的设备安全奖励计划，发现自己最高可以获得10万美金的奖励，于是便申请了。



不过在报告提交一个月后，小哥收到了Android安全团队的一份邮件：

Android安全团队认为，这个问题另一位外部研究人员之前已经报告过了。

对此小哥认为，这份回邮的言外之意就是，最高十万美金的奖励他一分钱都拿不到。



时间又过了一个月，小哥收到安全团队的邮件，对方称漏洞还在修复中……
又又过了一个月，九月谷歌发布了新的补丁，但这个Bug依旧没有修复……
不过小哥也不是轻言放弃的人，他直接来到谷歌办公室，用谷歌Pixel手机演示了一下这个漏洞。
而后他给安全团队定了个漏洞修复期限：10月15日之前。而对方的回复也很干脆：10月份这个Bug修不好！



在拉扯一番后，小哥和谷歌建立了联系，能够实时得到漏洞修复的反馈。
谷歌方也确定了修复工作的具体时间：11月份进行，现在这个漏洞已于11月5日谷歌的安全更新中被解决。
值得一提的是，关于提交漏洞的奖励，小哥最终也拿到了7万美金，不过谷歌对此还做出了一番解释，用小哥的原话来说，就是：

尽管我的报告是重复的，但正是因为我的报告，他们才开始着手修复。正因为如此，他们决定破例一次，并奖励给我70000美元。

小哥和谷歌的完整对话链接附在文末了，感兴趣的伙伴可以自行查看。（手动狗头）
究竟为什么会出现这样的漏洞？

现在，谷歌的安卓工程师们终于把这个漏洞给补上了。
然而让小哥惊讶的是，bug修复远不止他想象的“一行代码补丁”那么简单。
从提交的修改情况来看，光是要改动的文件数量，就达到12个：



所以这个漏洞究竟是怎么出现的？
简单来说，Android系统中有一个叫做“安全屏幕”（security screen）的概念，其中包含两种东西，一种是PIN、指纹、密码等各种直接解锁密保的屏幕操作，另一种是SIM PIN和SIM PUK等各种解锁手机锁定状态的操作。
这些操作被放在一个栈（stack）中。
正常解锁谷歌手机时，直接用PIN、指纹或密码都可以，但不能超过3次，否则就会被锁定。
但如果忘记密码，手机（在输入3次错误密码后）被强制锁定了，同时SIM PIN条目可见，它就会被放置在其他屏幕解锁操作之上，用来让你解除手机的锁定状态。


△栈原理
这时候，如果使用SIM卡自带的PUK密码，就能通过一个叫“PUK重置组件”的模块调用.dismiss()函数，将手机锁定解除，并继续显示栈下面的其他屏幕解锁操作，在小哥的案例中是指纹锁屏。


△就是这个函数
这里注意，.dismiss()函数可不是一个“专人专用”的函数，它并不只会解除SIM卡的手机锁定屏幕，连PIN、密码和指纹之类的正常锁屏也能解锁……
这就导致它极容易受到竞态条件影响，一旦两个线程执行顺序出现一点儿误差，就可能导致屏幕解锁出现问题。

竞态条件即两个或者以上进程或者线程并发执行时，其最终的结果依赖于进程或者线程执行的精确时序。

举个栗子，如果在“PUK重置组件”的模块调用.dismiss()函数之前，就有操作改变了当前的安全屏幕，那么.dismiss()函数就可能误解锁指纹锁屏。
关键来了，由于手机SIM卡状态是随时更新的（系统一直在监视SIM卡状态），因此如果SIM卡状态发生变化，系统也会更新当前的安全屏幕。
所以一旦“PUK重置组件”成功调用了.dismiss()函数，它就会在解锁PUK屏幕之前，直接先解锁了指纹锁屏！
根据谷歌公开的漏洞报告，它在Android 10到Android 13系统中都可能出现：



当然，也有网友测试发现，Android 11似乎不受影响，而是在Android 12中出现了。



还有网友发现三星手机也“逃过一劫”：



现在，安卓工程师们重构了.dismiss()函数，简单来说就是给它打个小小的补丁，让它只能解锁带有“SimPuk”标记的安全屏幕（也就是只能解除手机锁定屏幕）。
小哥本人对此没有异议，但也有网友认为，这不是这次漏洞的最优解：

永远不要假设任何bug都只有一种特殊情况。如果不解决代码的根本逻辑，灾难就一直存在。

你的安卓手机中出现了这个bug吗？
对话传送门：
http://feed.bugs.xdavidhu.me
参考链接：
[1]https://bugs.xdavidhu.me/google/2022/11/10/accidental-70k-google-pixel-lock-screen-bypass/
[2]https://news.ycombinator.com/item?id=33544883
—完—
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黑白波点

如果锁屏有越过的可能，岂不是说明数据根本没有真加密[好奇]

可爱不会变

你以为是加密的？

风落青屿

iPhone是加密的啊

南方刺

没有更新的岂不是都可以用这个方法解锁？[思考][思考]细思极恐。还有我觉得可以跳过第一个步骤。直接换卡输入错误的解锁密码直至输入puk码。

永沐春光

也不知道harmony会不会受影响[思考]

追随昨天

可以试试

老虎队

安卓现在默认是加密data分区的，所以这种情况应该只能解锁已经启动手机并正确输入密码（第一次解锁）之后进入锁屏界面的情况。

七月阳光

数据加密是通过通用密钥进行加密的

李青林

那也得有锁屏密码作为参数输入啊