Android应用安全之数据传输安全(2)

  在钓鱼Wifi网络中,同样地,攻击者可以通过设置DNS服务器使客户端与指定的服务器进行通信。攻击者在服务器上部署另一个证书,在会话建立阶段,客户端会收到这张证书,如果客户端忽略这个证书上的异常,或者接受这个证书,就会成功建立会话、开始加密通信。但攻击者拥有私钥,因此可以解密得到客户端发来数据的明文。攻击者还可以模拟客户端,与真正的服务器联系,充当中间人做监听。

手机应用中间人攻击过程:

1 客户端在启动时,传输数据之前需要客户端与服务端之间进行一次握手,在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息。

2 中间人在此过程中将客户端请求服务器的握手信息拦截后,模拟客户端请求给服务器(将自己支持的一套加密规则发送给服务器),服务器会从中选出一组加密算法与HASH算法,并将自己的身份信息以证书的形式发回给客户端。证书里面包含了网站地址,加密公钥,以及证书的颁发机构等信息。

3 而此时中间人会拦截下服务端返回给客户端的证书信息,并替换成自己的证书信息。

4 客户端得到中间人的response后,会选择以中间人的证书进行加密数据传输。

5 中间人在得到客户端的请求数据后,以自己的证书进行解密。

6 在经过窃听或者是修改请求数据后,再模拟客户端加密请求数据传给服务端。就此完成整个中间人攻击的过程。

防护办法:

  使用CA机构颁发证书的方式可行,但是如果与实际情况相结合来看的话,时间和成本太高,所以目前很少有用此办法来做。由于手机应用服务器其实是固定的,所以证书也是固定的,可以使用“证书或公钥锁定”的办法来防护证书有效性未作验证的问题。

具体实现:

1 公钥锁定

将证书公钥写入客户端apk中,https通信时检查服务端传输时证书公钥与apk中是否一致(实现X509TrustManager接口)。

public final class PubKeyManager implements X509TrustManager{
    private static String PUB_KEY = "30820122300d06092a864886f70d0101" + "0105000382010f003082010a0282010100b35ea8adaf4cb6db86068a836f3c85" +"5a545b1f0cc8afb19e38213bac4d55c3f2f19df6dee82ead67f70a990131b6bc" + "ac1a9116acc883862f00593199df19ce027c8eaaae8e3121f7f329219464e657" +"2cbf66e8e229eac2992dd795c4f23df0fe72b6ceef457eba0b9029619e0395b8" + "609851849dd6214589a2ceba4f7a7dcceb7ab2a6b60c27c69317bd7ab2135f50" +"c6317e5dbfb9d1e55936e4109b7b911450c746fe0d5d07165b6b23ada7700b00" + "33238c858ad179a82459c4718019c111b4ef7be53e5972e06ca68a112406da38" + "cf60d2f4fda4d1cd52f1da9fd6104d91a34455cd7b328b02525320a35253147b" + "e0b7a5bc860966dc84f10d723ce7eed5430203010001";
 
    //锁定证书公钥在apk中
 
    public void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException
   
    {
   
        if (chain == null) {
       
            throw new IllegalArgumentException("checkServerTrusted: X509Certificate array is null");
       
        }
       
        if (!(chain.length > 0)) {
       
            throw new IllegalArgumentException("checkServerTrusted: X509Certificate is empty");
       
        }
       
        if (!(null != authType && authType.equalsIgnoreCase("RSA"))) {
       
            throw new CertificateException("checkServerTrusted: AuthType is not RSA");
       
        }
       
        // Perform customary SSL/TLS checks
       
        try {
       
            TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("X509");
       
            tmf.init((KeyStore) null);
       
            for (TrustManager trustManager : tmf.getTrustManagers()) {
           
                ((X509TrustManager) trustManager).checkServerTrusted(chain, authType);
           
            }
       
        } catch (Exception e) {
       
            throw new CertificateException(e);
       
        }
       
        // Hack ahead: BigInteger and toString(). We know a DER encoded Public Key begins
       
        // with 0×30 (ASN.1 SEQUENCE and CONSTRUCTED), so there is no leading 0×00 to drop.
       
        RSAPublicKey pubkey = (RSAPublicKey) chain[0].getPublicKey();
       
        String encoded = new BigInteger(1 /* positive */, pubkey.getEncoded()).toString(16);
       
        // Pin it!
       
        final boolean expected = PUB_KEY.equalsIgnoreCase(encoded);
       
        if (!expected) {
       
            throw new CertificateException("checkServerTrusted: Expected public key: " + PUB_KEY + ", got public key:" + encoded);
       
        }
   
    }
 
}

2 证书锁定:

即为客户端颁发公钥证书存放在手机客户端中(使用keystore),在https通信时,在客户端代码中固定去取证书信息,不是从服务端中获取。

关于证书或公钥锁定技术可参考下面链接:

https://www.owasp.org/index.php/Certificate_and_Public_Key_Pinning

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