Android中WebView的JavaScript代码和本地代码交互的三种方式

Posted 2020-08-13

一、android中WebView的漏洞分析
最近在开发过程中遇到一个问题，就是WebView使用的时候，还是需要解决之前系统(4.2之前)导致的一个漏洞，虽然现在这个系统版本用户很少了，但是也不能忽视，关于这个漏洞，这里就不多做解释了，可能有的同学早就了解了，本来想写一篇文章详细介绍一下，但是网上的知识太多了，而且都很详细，就没弄了，这里大致简单明了的说几句：
第一、漏洞产生的原因
这个漏洞导致的原因主要是因为Android中WebView中的JS访问本地方法的方式存在缺陷，我们做过交互的都知道，Android中的交互方式是通过WebView的一个方法：
addjavascriptInterface(new JSObject(), "myObj");
第一个参数：Android本地对象；第二个参数就是JS代码中需要使用的对象
所以这里看其实就相当于一个映射关系，把Android中的本地对象和JS中的对象关联即可。
那么这里就存在这样的一个问题了，在4.2系统之前，JS中通过对象调用的方法无需任何注解约束，那么就意味着JS中拿到这个对象，就可以调用这个对象中所有的方法，而我们知道Android中的对象有一个公共的方法getClass()方法，而这个方法可以获取到当前类类型Class，而这个类型有一个很关键的方法就是Class.forName，这个方法可以加载一个类，这里可以加载Java.lang.Runtime这个类，而这个类就可以执行本地命令了，那么就会发生危险了，比如这里可以执行命令获取本地设备的SD卡中的文件等信息，非常危险的。
上面可能说的还是有些同学不太了解，下面就用一段简单的JS代码来了解一下：

看到这段JS之后的同学应该好理解了，因为我们Android本地通过WebView进行了对象映射，那么WebView加载页面中如果包含这段JS代码，那么就会存在这个问题，这里先遍历window中所有的对象，然后查找这个对象是否有getClass方法，有的话就在利用反射调用Runtime类执行具体命令即可。其实这个漏洞也得力于JS中的语法特性，这里可以看到JS语法非常的灵活。

第二、漏洞修复
当然对于Android4.2之后系统修复了这个漏洞，修复方法也很简单，加上注解约束：@JavascriptInterface 就是只有加上这个注解的方法才会被JS调用，那么我们知道getClass是Object类中的，肯定没有这个注解，那么上面的JS代码肯定执行不到了。就这样解决了这个漏洞。
还有一个问题，就是Android系统默认的会给WebView添加一个JS映射对象：searchBoxJavaBridge_ 这个对象是Android3.0之后默认加上去的，也就是说通过这个对象也是可以操作的上面的代码的。

二、WebView的JS代码和本地代码交互方式
说完了，这个漏洞，下面开始说今天的正题了，为什么要先介绍这个漏洞呢？原因就是如果要在4.2以下版本中解决这个漏洞的话就需要借助今天介绍的内容了，首先来看看今天的内容主要是介绍Android中WebView的JS和本地交互的三种方式：
第一种方式：通过addJavascriptInterface方法进行添加对象映射
这种方式不多解释了，也是Android中最常用的方式，但是这种方式会存在风险就是上面说到的漏洞问题。

这里定义一个简单的本地对象，在需要被调用的方法加上约束注解。JS代码也很简单：

这种方式的好处在于使用简单明了，本地和JS的约定也很简单，就是对象名称和方法名称约定好即可，缺点就是存在漏洞问题。

第二种方式：利用WebViewClient接口回调方法拦截url
这种方式其实实现也很简单，就是我们可以添加WebViewClient回调接口，在shouldOverrideUrlLoading回调方法中拦截url，然后解析这个url的协议，如果发现是我们约定好的协议就开始解析参数执行具体逻辑：

代码也很简单，这个方法可以拦截WebView中加载url的过程，得到对应的url，我们就可以通过这个方法，和网页JS约定好一个协议，看一下JS代码：

这个JS代码执行之后，就会触发本地的shouldOverrideUrlLoading方法，然后进行参数解析，调用指定方法。
这个方法是不会存在第一种方法的漏洞问题，但是细心的同学可以发现，这里本地和JS之间的约定有点繁琐，比如要约定好协议，参数名称等信息，没有第一种方式方便。而且最主要的问题是，这个只能主动的调用本地化方法，如果想得到方法的返回值，只能通过WebView的loadUrl方法去执行JS方法，把返回值传递回去：mWebView.loadUrl("JavaScript:clicktworesult("+res+")");

看到这种方式是非常繁琐的。在Android中也是不提倡使用的。
注意：在ios中没有像Android中的第一种方式，他也是为了安全考虑，所以iOS中的交互就是采用的第二种方式，通过拦截url来进行操作的，当时候介绍iOS这部分内容的时候在详细介绍。

第三种方式：利用WebChromeClient回调接口的三个方法拦截消息
这个方法的原理其实和第二种方式差不多，只是拦截的接口方法不一样：

Android中的WebView添加WebChromeClient接口，可以拦截JS中的几个提示方法，也就是几种样式的对话框，在JS中有三个常用的对话框方法：
1. alert是弹出警告框，在文本里面加入\n就可以换行。
2. confirm弹出确认框，会返回布尔值，通过这个值可以判断点击时确认还是取消。true表示点击了确认，false表示点击了取消。
3. prompt弹出输入框，点击确认返回输入框中的值，点击取消返回null。
那么这三种对话框都是可以在本地拦截到的，那么第三种方法的原理就是拦截这些方法，得到他们的消息内容，然后解析即可，比如这里我们拦截了prompt方法内容：

本地拦截的方法参数说明：

为什么要拦截prompt方法，因为这个方法可以返回想要的值，而对于alert是无法得到返回值的，confirm只能得到两个返回值。只有prompt方法可以返回各种类型的值，操作最方便。
然后在这个方法中和第二种方法一样的原理解析消息内容即可

三、执行结果
下面直接看看上面的三种方式的执行效果：
第一种方式：

第二种方式：

第三种方式：

其中html代码如下：

四、三种方式总结
好了，到这里我们就介绍完了Android中WebView的JS和本地交互的三种方式：
第一种方式：是最普遍的用法，方便简单，但是在4.2系统以下存在漏洞问题
第二种方式：是通过拦截url，解析约定之后的协议调用本地方法，缺点是约束协议比较繁琐，而且传回执行之后的返回值比较麻烦。但是不会存在漏洞问题，而这种方式也是iOS中采用的方式。
第三种方式：其实和第二种方式差不多，只是拦截的方法变了，这里拦截的是JS中的三种对话框方法，而这三种对话框方法的区别就在于返回值问题，alert对话框方法没有返回值，confirm对话框方法只有两种状态的返回值，prompt对话框方法可以返回任意类型的返回值。缺点和第二种方法一样，协议约定比较繁琐，但是不会存在漏洞问题。

五、关于4.2以下的WebView漏洞修复策略
最后在来介绍一下文章中开始介绍的漏洞问题，虽然google在4.2之后修复了这个漏洞，但是对于4.2之前的用户该如何处理这个漏洞呢？这里主要就是需要借助第三种方式了，拦截prompt方法，修复步骤很简单：
1、我们自己显示一个WebView的包装器，重写他的addJavascriptInterface方法，然后在内部自己维护一个对象映射关系Map

2、在WebView加载页面的方法中构造一段本地JS代码：

关于这段JS代码的含义：
1> 上面代码中的jsInterface就是要注册的对象名，它注册了两个方法，onButtonClick(arg0)和onImageClick(arg0, arg1, arg2)，如果有返回值，就添加上return。
2> prompt中是我们约定的字符串，它包含特定的标识符MyApp:，后面包含了一串JSON字符串，它包含了方法名，参数，对象名等。
3> 当JS调用onButtonClick或onImageClick时，就会回调到Java层中的onJsPrompt方法，我们再解析出方法名，参数，对象名，再反射调用方法。
4> window.jsInterface这表示在window上声明了一个Js对象，声明方法的形式是：方法名:function(参数1，参数2)
而加载这段JS代码的时机是什么时候呢？
刚开始时在当WebView正常加载URL后去加载Js，但发现会存在问题，如果当WebView跳转到下一个页面时，之前加载的Js就可能无效了，所以需要再次加载。这个问题经过尝试，需要在以下几个方法中加载Js，它们是WebChromeClient和WebViewClient的方法：onLoadResource，doUpdateVisitedHistory，onPageStarted，onPageFinished，onReceivedTitle，onProgressChanged

3、让JS调用一个Javascript方法，这个方法中是调用prompt方法，通过prompt把JS中的信息传递过来，这些信息应该是我们组合成的一段有意义的文本，可能包含：特定标识，方法名称，参数等。www.xinbaovip.cn 在onJsPrompt方法中，我们去解析传递过来的文本，得到方法名，参数等，再通过反射机制，调用指定的方法，从而调用到Java对象的方法。

4、关于返回值，可以通过prompt返回回去，这样就可以把Java中方法的处理结果返回到Js中。

通过这几步，就可以简单的修复漏洞问题，但是还是需要注意几个问题：
1> 需要过滤掉Object类的方法由于通过反射的形式来得到指定对象的方法，他会把基类的方法也会得到，最顶层的基类就是Object，所以我们为了不把getClass方法注入到Js中，所以我们需要把Object的公有方法过滤掉。这里严格说来，应该有一个需要过滤方法的列表。目前我的实现中，需要过滤的方法有：
"getClass","hashCode","notify","notifyAll","www.zhengly.cn equals","toString","wait",

2> 在Android 3.0以下，系统自己添加了一个叫searchBoxJavaBridge_的Js接口，要解决这个安全问题，我们也需要把这个接口删除，调用removeJavascriptInterface方法。这个www.yyzx66.cn/ searchBoxJavaBridge_好像是跟google的搜索框相关的。

3> 在实现过程中，我们需要判断系统版本是否在4.2以下，因为在4.2以上，Android修复了这个安全问题。我们只是需要针对4.2以下的系统作修复。