https证书有效性验证引发的安全问题
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前言：
在实际项目代码审计中发现，目前很多手机银行虽然使用了https通信方式，但是只是简单的调用而已，并未对SSL证书有效性做验证。在攻击者看来，这种漏洞让https形同虚设，可以轻易获取手机用户的明文通信信息。
手机银行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。），会在客户端代码中信任客户端中所有证书的方式：
| public static HttpClient getWapHttpClient() {
try { KeyStore trustStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType()); trustStore.load(null, null); SSLSocketFactory sf = new MySSLSocketFactory(trustStore); sf.setHostnameVerifier(SSLSocketFactory.ALLOW_ALL_HOSTNAME_VERIFIER); //此处信任手机中的所有证书，包括用户安装的第三方证书 HttpParams params = new BasicHttpParams(); HttpProtocolParams.setVersion(params, HttpVersion.HTTP_1_1); HttpProtocolParams.setContentCharset(params, HTTP.UTF_8); SchemeRegistry registry = new SchemeRegistry(); registry.register(new Scheme(“http”, PlainSocketFactory.getSocketFactory(), 80)); registry.register(new Scheme(“https”, sf, 443)); ClientConnectionManager ccm = new ThreadSafeClientConnManager(params, registry); return new DefaultHttpClient(ccm, params); } catch (Exception e) { return new DefaultHttpClient(); } } |
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：
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public class MySSLSocketFactory extends SSLSocketFactory { SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance(“TLS”); public MySSLSocketFactory(KeyStore truststore) throws NoSuchAlgorithmException, KeyManagementException, KeyStoreException, UnrecoverableKeyException { super(truststore); TrustManager tm = new X509TrustManager() { public void checkClientTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException { } //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 public void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException { } public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() { return null; } }; sslContext.init(null, new TrustManager[] { tm }, null); } |
问题出来了：
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。
手机银行中间人攻击过程：
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。
以fiddler工具模拟中间人攻击为例：
1 首先在手机中装入fiddler根证书：
导出fiddler的根证书：
将fiddler根证书放入手机的SD卡中，然后在手机设置-安全中选择从SD卡中安装证书：
成功安装fiddler根证书到手机上：
2 在PC端打开fiddler，将手机通信代理到PC端fiddler所监听的端口上（可以在wifi中的高级设置中设置代理），这样手机银行的所有通信均会被fiddler监听到。
3 启动手机银行客户端，会在fiddler中查看到所有请求的明文数据，并且可以进行修改后转发，成功将https加密绕过。
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。由于手机银行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。
| 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，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
