Android Https 安全 架构

App安全（一） Android防止升级过程被劫持和换包

安全与加密系列

Posted by Tamic on 2015-10-10

前言

APP 安全一直是开发者头痛的事情，越来越多的安全漏洞，使得开发者

越来越重视app安全，目前app安全主要有由以下几部分

APP组件安全

Android 包括四大组件：Activitie、Service、Content Provider、Broadband Receiver，
它们每一个都可以通过外面隐式的Intent方式打开，
android组件对外开放 就会被其他程序劫持，因此必须在manifest里面声明
exported为false，禁止其他程序访问改组件，
对于要和外部交互的组件，应当添加一下访问权限的控制， 在有权限后外部程序才可以开启，或者提供特定的action过滤器达到启动目的。
还需要要对传递的数据进行安全的校验。不符合规则的一律不处理。

Webview 安全漏洞

Android API 4.4以前，谷歌的webview存在安全漏洞，网站可以通过js注入就可以随便拿到客户端的重要信息，
甚至轻而易举的调用本地代码进行流氓行为，谷歌后来发现有此漏洞后
，在API 4.4以后增加了防御措施，如果用js调用本地代码，开发者必须在代码申明JavascriptInterface，
列如在4.0之前我们要使得webView加载js只需如下代码：

mWebView.addJavascriptInterface(new JsToJava(), “myjsfunction”);

4.4之后使用需要在调用Java方法加入@JavascriptInterface注解，
如果代码无此申明，那么也就无法使得js生效，也就是说这样就可以避免恶意网页利用js对客户端的进行窃取和攻击。

APP反编译

App被反编后，源码暴露，不仅对数据造成隐私泄露，而且对一些接口造成易攻击的潜在风险。
我们必须对apk进行源码混淆，并且进行apk加固

APP二次打包

即反编译后重新加入恶意的代码逻辑，或置入新病毒重新生成一个新APK文件。
二次的目的一般都是是盈利广告和病毒结合，对正版apk进行解包，插入恶意病毒后重新打包并发布，因此伪装性很强。截住app重打包就一定程度上防止了病毒的传播。因此app加固是防止二次打包的重要措施。

APP进程劫持

一般我们称为进程注入，也就动态注入技术，hook技术目前主流的进程注入方式，通过对linux进行so注入，达到挂钩远程函数实现监控远程进程的目的。

APP DNS劫持

DNS劫持俗称抓包。通过对url的二次劫持，修改参数和返回值，进而进行对app访问web数据伪装，实现注入广告和假数据，甚至起到导流用户的作用，严重的可以通过对登录APi的劫持可以获取用户密码，也可以对app升级做劫持，下载病毒apk等目的，解决方法一般用https进行传输数据。

APP APi接口验签

一般服务端的接口也会被攻击，虽然是服务端安全问题，但还是属于App系统维护体系，如果app后端挂了，app也不叫app了，一般变现为被恶意程序频繁请求某一接口，导致订单等重复注入，验证码被盗刷，虚假用户注册，严重的甚至拖垮app.

今天先看下APP升级过程被劫持的问题

我们做app版本升级时一般流程是采用请求升级接口，如果有升级，服务端返回下一个下载地址，下载好Apk后，再点击安装。
其实这个过程中有三个地方会被劫持。 请求升级时，下载文件时，安装时。

  • 升级APi

升级Api建议用https，防止被恶意程序劫持，结果是恶意返回下载地址，这样就把伪装的apk下载到本地，结果你应该懂的！

  • 下载API:

    如果升级api你做了加固，下载api没做加固，还是徒劳，恶意程序也可以返回恶意文件或者apk，直到被你错误的安装在手机上。

  • 安装过程；

    假设你以上两个过程都做了加固，但是在安装apk的时候，本地文件path被错误修改了，仍然可以安装错误的apk，这不仅
    会对用户体验产生不利，甚至会威胁手机安全。

#解决方案：

  • 升级api加入https 这个肯定不用再过多介绍，看了我介绍的retrofit 的https就明白了。

  • 下载Api也需加入https，也不用再做介绍，这里着重强调的是需要对服务端返回的文件进行Hash值校验，防止文件被篡改，
    通过对文件hash值，还要对服务端返回的自定义key的进行校验验签，防止不是自己服务器返回错误的文件

  • 安装过程也必须对Apk文件进行包名和签名验证，防止Apk被恶意植入木马，或替换。

假设我的升级bean为;

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public class UpgradeModel {
     private int code;
     private String msg;
     private DataBean data;
     public int getCode() {
        return code;
     }
     public void setCode(int code) {
        this.code = code;
     }
    public String getMsg() {
        return msg;
    }
    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }
    public DataBean getData() {
        return data;
    }
    public void setData(DataBean data) {
        this.data = data;
    }
    public static class DataBean {
        private String description;
        private String downUrl;
        private String version;
        private String hashcod;
        private String key;
        private String isForce;
        public String getDescription() {
            return description;
        }
        public void setDescription(String description) {
            this.description = description;
        }
        public String getDownUrl() {
            return downUrl;
        }
        public void setDownUrl(String downUrl) {
            this.downUrl = downUrl;
        }
        public String getVersion() {
            return version;
        }
        public void setVersion(String version) {
            this.version = version;
        }
        public String getHashcod() {
            return hashcod;
        }
        public void setHashcod(String hashcod) {
            this.hashcod = hashcod;
        }
        public String getKey() {
            return key;
        }
        public void setKey(String key) {
            this.key = key;
        }
        public String getIsForce() {
            return isForce;
        }
        public void setIsForce(String isForce) {
            this.isForce = isForce;
        }
    }
}

通过一次请求到服务端数据后，如果有版本更新 我们应该先验证
Url和key是不是我们和服务端协商好的Url和key

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UpgradeModel  aResult = xxxx//解析服务器返回的后数据
if (aResult != null && aResult.getData() != null ) {
       String url = aResult.getData().getDownUrl();
       if (url == null || !TextUtils.equals(url, "这里是你知道的下载地址： 也可以只验证hostUrl")) {
         // 如果符合，说明不是目标下载地址，就不去下载
       }

接着我们验证下载url是你自己app的服务器地址，然后再去请求下载Api，这时用DownLoadModel接受请求头 ，看是否符合自己和服务器约定的key和hash之，下载好apk到本地后，继续判断文件的hash和升级api返回的hashcode, 加之key是否是和下载服务器返回的key，如果不一致，就不安装

File file = DownUtils.getFile(url);
 // 监测是否要重新下载
 if (file.exists() &&   TextUtils.equals(aResult.getData().getHashCode(), EncryptUtils.Md5File(file))) {
 && TextUtils.equals(aResult.getData().getKey(),   DownLoadModel.getData().getKey())

     // 如果符合，就去安装 不符合重新下载 删除恶意文件

  }

等我们验证了下载文件的地址是我们自己服务器提供的，验证没问题后就只剩安装了。接着还要对apk文件进行包名和签名校验，如果包名和签名不一致，那么就是伪装程序，这个漏洞显而易见！

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    /** installApK
     * @param context
     * @param path
     * @param name
     */
    public static void installApK(Context context, final String path, final String name ) {
        if (!SafetyUtils.checkFile(path + name, context)) {
            return;
        }
        if (!SafetyUtils.checkPagakgeName(context, path + name)) {
            Toast.makeText(context, "升级包被恶意软件篡改 请重新升级下载安装", Toast.LENGTH_SHORT ).show();
            DLUtils.deleteFile(path + name);
            ((Activity)context).finish();
            return;
        }
        switch (SafetyUtils.checkPagakgeSign(context, path + name)) {
            case SafetyUtils.SUCCESS:
                DLUtils.openFile(path + name, context);
                break;
            case SafetyUtils.SIGNATURES_INVALIDATE:
                Toast.makeText(context, "升级包安全校验失败 请重新升级", Toast.LENGTH_SHORT ).show();
                ((Activity)context).finish();
                break;
            case SafetyUtils.VERIFY_SIGNATURES_FAIL:
                Toast.makeText(context, "升级包为盗版应用 请重新升级", Toast.LENGTH_SHORT ).show();
                ((Activity)context).finish();
                break;
            default:
                break;
        }
}

SafetyUtils安全类如下：

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 public class SafetyUtils {
       /** install sucess */
       protected static final int SUCCESS = 0;
       /** SIGNATURES_INVALIDATE */
       protected static final int SIGNATURES_INVALIDATE = 3;
       /** SIGNATURES_NOT_SAME */
       protected static final int VERIFY_SIGNATURES_FAIL = 4;
       /** is needcheck */
       private static final boolean NEED_VERIFY_CERT = true;
   /**
    * checkPagakgeSigns.
    */
   public static int checkPagakgeSign(Context context, String srcPluginFile) {
       PackageInfo PackageInfo = context.getPackageManager().getPackageArchiveInfo(srcPluginFile, 0);
       //Signature[] pluginSignatures = PackageInfo.signatures;
       Signature[] pluginSignatures = PackageVerifyer.collectCertificates(srcPluginFile, false);
       boolean isDebugable = (0 != (context.getApplicationInfo().flags & ApplicationInfo.FLAG_DEBUGGABLE));
       if (pluginSignatures == null) {
           PaLog.e("签名验证失败", srcPluginFile);
           new File(srcPluginFile).delete();
           return SIGNATURES_INVALIDATE;
       } else if (NEED_VERIFY_CERT && !isDebugable) {
           //可选步骤，验证APK证书是否和现在程序证书相同。
           Signature[] mainSignatures = null;
           try {
               PackageInfo pkgInfo = context.getPackageManager().getPackageInfo(
                       context.getPackageName(), PackageManager.GET_SIGNATURES);
               mainSignatures = pkgInfo.signatures;
           } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           if (!PackageVerifyer.isSignaturesSame(mainSignatures, pluginSignatures)) {
               PaLog.e("升级包证书和旧版本证书不一致", srcPluginFile);
               new File(srcPluginFile).delete();
               return VERIFY_SIGNATURES_FAIL;
           }
       }
       return SUCCESS;
   }
   /**
     * checkPagakgeName
    * @param context
    * @param srcNewFile
    * @return
    */
   public static boolean checkPagakgeName (Context context, String srcNewFile) {
       PackageInfo packageInfo = context.getPackageManager().getPackageArchiveInfo(srcNewFile, PackageManager.GET_ACTIVITIES);
       if (packageInfo != null) {
          return TextUtils.equals(context.getPackageName(), packageInfo.packageName);
       }
       return false;
   }
   /**
    * checkFile
    *
    * @param aPath
    *            文件路径
    * @param context
    *            context
    */
   public static boolean checkFile(String aPath, Context context) {
       File aFile = new File(aPath);
       if (aFile == null || !aFile.exists()) {
           Toast.makeText(context, "安装包已被恶意软件删除", Toast.LENGTH_SHORT).show();
           return false;
       }
       if  (context == null)  {
            Toast.makeText(context, "安装包异常", Toast.LENGTH_SHORT).show();
           return false;
        }
        return true;
    }
}

后续

通过上面的处理和防范，我们对apk升级流程的安全漏洞已经做到很安全细微了，很难被恶意程序轻易劫持，其他剩下的安全问题：服务器验签，js注入，hook注入 下期再接着介绍。

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