Android应用安全之数据传输安全
Android软件通常使用WIFI网络与服务器进行通信。WiFi并非总是可靠的，例如，开放式网络或弱加密网络中，接入者可以监听网络流量；攻击者可能 自己设置WIFI网络钓鱼。此外，在获得root权限后，还可以在Android系统中监听网络数据。
不加密地明文传输敏感数据
最危险的是直接使用HTTP协议登录账户或交换数据。例如，攻击者在自己设置的钓鱼网络中配置DNS服务器，将软件要连接的服务器域名解析至攻击者的另一台服务器在，这台服务器就可以获得用户登录信息，或者充当客户端与原服务器的中间人，转发双方数据。
早期，国外一些著名社交网站的Android客户端的登录会话没有加密，后来出现了黑客工具FaceNiff，专门嗅探这些会话并进行劫持（它甚至支持在WEP、WPA、WPA2加密的WIFI网络上展开攻击），这是目前我所知的唯一一个公开攻击移动软件漏洞的案例。
这类问题的解决方法很显然-----对敏感数据采用基于SSL/TLS的HTTPS进行传输。
SSL通信不检查证书有效性
在SSL/TLS通信中，客户端通过数字证书判断服务器是否可信，并采用证书的公钥与服务器进行加密通信。
然而，开发人员在开发过程中为了解决ssl证书报错的问题（使用了自己生成了证书后，客户端发现证书无法与系统可信根CA形成信任链，出现了CertificateException等异常），会在客户端代码中采用信任客户端中所有证书的方式：
1 public static HttpClient getWapHttpClient() { 2 3 try { 4 5 KeyStore trustStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType()); 6 7 trustStore.load(null, null); 8 9 SSLSocketFactory sf = new MySSLSocketFactory(trustStore); 10 11 sf.setHostnameVerifier(SSLSocketFactory.ALLOW_ALL_HOSTNAME_VERIFIER); 12 13 //此处信任手机中的所有证书，包括用户安装的第三方证书 14 15 HttpParams params = new BasicHttpParams(); 16 17 HttpProtocolParams.setVersion(params, HttpVersion.HTTP_1_1); 18 19 HttpProtocolParams.setContentCharset(params, HTTP.UTF_8); 20 21 SchemeRegistry registry = new SchemeRegistry(); 22 23 registry.register(new Scheme(“http”, PlainSocketFactory.getSocketFactory(), 80)); 24 25 registry.register(new Scheme(“https”, sf, 443)); 26 27 ClientConnectionManager ccm = new ThreadSafeClientConnManager(params, registry); 28 29 return new DefaultHttpClient(ccm, params); 30 31 } catch (Exception e) { 32 33 return new DefaultHttpClient(); 34 35 } 36 37 }
而在客户端中覆盖google默认的证书检查机制（X509TrustManager），并且在代码中无任何校验SSL证书有效性相关代码：
1 public class MySSLSocketFactory extends SSLSocketFactory { 2 3 SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance(“TLS”); 4 5 public MySSLSocketFactory(KeyStore truststore) throws NoSuchAlgorithmException, KeyManagementException, KeyStoreException, UnrecoverableKeyException { 6 7 super(truststore); 8 9 TrustManager tm = new X509TrustManager() { 10 11 public void checkClientTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException { 12 13 } 14 15 //客户端并未对SSL证书的有效性进行校验，并且使用了自定义方法的方式覆盖android自带的校验方法 16 17 public void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException { 18 19 } 20 21 public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() { 22 23 return null; 24 25 } 26 27 }; 28 29 sslContext.init(null, new TrustManager[] { tm }, null); 30 31 } 32 }
如果用户手机中安装了一个恶意证书，那么就可以通过中间人攻击的方式进行窃听用户通信以及修改request或者response中的数据。
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）。
1 public final class PubKeyManager implements X509TrustManager{ 2 private static String PUB_KEY = "30820122300d06092a864886f70d0101" + "0105000382010f003082010a0282010100b35ea8adaf4cb6db86068a836f3c85" +"5a545b1f0cc8afb19e38213bac4d55c3f2f19df6dee82ead67f70a990131b6bc" + "ac1a9116acc883862f00593199df19ce027c8eaaae8e3121f7f329219464e657" +"2cbf66e8e229eac2992dd795c4f23df0fe72b6ceef457eba0b9029619e0395b8" + "609851849dd6214589a2ceba4f7a7dcceb7ab2a6b60c27c69317bd7ab2135f50" +"c6317e5dbfb9d1e55936e4109b7b911450c746fe0d5d07165b6b23ada7700b00" + "33238c858ad179a82459c4718019c111b4ef7be53e5972e06ca68a112406da38" + "cf60d2f4fda4d1cd52f1da9fd6104d91a34455cd7b328b02525320a35253147b" + "e0b7a5bc860966dc84f10d723ce7eed5430203010001"; 3 4 //锁定证书公钥在apk中 5 6 public void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException 7 8 { 9 10 if (chain == null) { 11 12 throw new IllegalArgumentException("checkServerTrusted: X509Certificate array is null"); 13 14 } 15 16 if (!(chain.length > 0)) { 17 18 throw new IllegalArgumentException("checkServerTrusted: X509Certificate is empty"); 19 20 } 21 22 if (!(null != authType && authType.equalsIgnoreCase("RSA"))) { 23 24 throw new CertificateException("checkServerTrusted: AuthType is not RSA"); 25 26 } 27 28 // Perform customary SSL/TLS checks 29 30 try { 31 32 TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("X509"); 33 34 tmf.init((KeyStore) null); 35 36 for (TrustManager trustManager : tmf.getTrustManagers()) { 37 38 ((X509TrustManager) trustManager).checkServerTrusted(chain, authType); 39 40 } 41 42 } catch (Exception e) { 43 44 throw new CertificateException(e); 45 46 } 47 48 // Hack ahead: BigInteger and toString(). We know a DER encoded Public Key begins 49 50 // with 0×30 (ASN.1 SEQUENCE and CONSTRUCTED), so there is no leading 0×00 to drop. 51 52 RSAPublicKey pubkey = (RSAPublicKey) chain[0].getPublicKey(); 53 54 String encoded = new BigInteger(1 /* positive */, pubkey.getEncoded()).toString(16); 55 56 // Pin it! 57 58 final boolean expected = PUB_KEY.equalsIgnoreCase(encoded); 59 60 if (!expected) { 61 62 throw new CertificateException("checkServerTrusted: Expected public key: " + PUB_KEY + ", got public key:" + encoded); 63 64 } 65 66 } 67 68 }
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
