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现代iOS应用安全

| 作者 Sergio De Simone 关注 14 他的粉丝 ,译者 谢丽 关注 10 他的粉丝 发布于 2016年8月9日. 估计阅读时间: 6 分钟 | 都知道硅谷人工智能做的好,你知道 硅谷的运维技术 也值得参考吗?QCon上海带你探索其中的奥义

在QCon纽约2016大会上,Trail of Bits首席执行官兼安全专家Dan Guido阐述了如何确保iOS应用安全,包括正确地使用所有iOS安全配置,而且不要忘记,应用可能运行在一部已经越狱的手机上。

如Guido所言,iOS应用安全取决于操作系统层,后者提供了应用程序代码签名和一个沙箱模型。代码签名让追踪每个4KB页的所有者成为可能,而沙箱模型会限制应用访问其他的应用,保护系统文件和资源,这样,即使是恶意应用也很难制造任何麻烦。

据Guido介绍,iOS安全的基础是Secure Enclave,这是一个在制造时分配的单独的设备密匙,在应用层无法访问,也就是说,无法在Secure Enclave外面读取安全密钥。这项技术被用于iOS上所有的加密操作以及Apple Pay和Keychain保护。

按照Guido的说法,开发人员应该遵循三个基本的iOS应用安全原则。

  • 仅使用HTTPS:这通过总是在URL指定https来实现。在这种情况下,NSURLConnectionNSURLSession会使用App Transport Security(ATS),这可以保证你恰当地使用了TLS 1.2、证书验证等。此外,Guido建议使用TrustKit,该框架让你可以轻松地部署绑定到任意iOS或OS X应用的SSL公共密钥,监控绑定验证失败。
  • 使用加密:应该使用DPAPI和Keychain加密所有的文件、密码和令牌。Guido用一些时间介绍了DPAPI提供的选项:

    • 加密文件:NSFileProtectionCompleteNSFileProtectionCompleteUnlessOpenNSFileProtectionCompleteUntilFirstAuth
    • 将NSData写到磁盘:NSDataWritingProtectionCompleteNSDataWritingProtectionCompleteUnlessOpenNSDataWritingProtectionCompleteUntilFirstAuth

    Stack Overflow上有个帖子提供了有关它们的一些值得注意的细节。

  • 清理:这是避免留下敏感数据的基本步骤。虽然几乎所有存储在磁盘上的文件都是加密的,但是Guido警告说要提防若干不容易察觉的危险。特别地,iTunes备份的存储是不加密的,因此,通过攻击桌面操作系统而不是iOS窃取敏感数据就成为一种可能。Guido提到,你可以禁止使用NSURLIsExcludedFromBackupKey密钥向iCloud或iTunes同步。此外,在UIPasteboard、URL或者键盘缓存、iOS自动获取的应用后台快照、cookies、NSLog记录等地方,应用通常会留下一定量未加密的潜在敏感数据。所有这些风险都可以通过遵循恰当的策略来避免,例如,重写applicationDidEnterBackground,将hidden设为YES;使用secureTextEntry,禁用自动更正,从而规避键盘缓存,等等。

Guido总结道,做完这些基本工作后,就可以考虑消除其他层面的风险,比如自定义URL处理器、UIWebView中的XSS、XML解析、SQL注入,等等。

不过,当应用运行在已经越狱的手机上时,所有那些配置就都不是很有效了。越狱是禁用了基本安全机制的漏洞利用程序。它们可以被用来攻击手机,并取得手机的控制权,但有趣的是,用户因为种种原因自愿越狱,比如访问第三方应用商店,替换默认应用,自定义操作系统外观,解锁设备。按照Guido的说法,多达700万iPhone用户已经越狱了他们的手机,也就是说,运行在这些手机上的恶意应用可以绕过所有的设备安全机制,比如Keyraider就窃取了225000台设备的Apple ID证件用于应用内购买。

对于运行在已经越狱的手机上的应用,有几种方法可以提升它的安全性。

  • 当运行在已经越狱的设备上时,检测成功越狱后留下的系统工件。通常,这可以归结为实现若干检查,比如是否存在ssh、Cydia.app文件、fork()系统调用,等等
  • 拒绝调试或钩挂应用程序的尝试,防止绕过越狱检查的攻击者使用调试器或者特定的工具,如tsProtectorxCon。通常,这可以通过在运行时使用sysctl找出谁是应用的属主来实现:如果它不是launchd或内核,就可以退出或更改执行。
  • 增加理解由IDA ProHopperBinary Ninja生成的拆解应用代码的难度。其实现可以借助一些迷惑技术将不使用的代码增加100倍,加密符号,使用谓词,等等。

最后一点,Guido强调了全面实施上述所有配置的重要性,借助一个LLVM的修改版本在编译时修改代码,不依赖个体程序员在必要的地方增加检查。

感兴趣的读者可以在InfoQ上观看完整视频

查看英文原文Modern iOS Application Security

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