Android Https “中间人攻击” 攻防战

在密码学和计算机安全领域中，中间人攻击（Man-in-the-middle attack，缩写：MITM）是指攻击者与通讯的两端分别建立独立的联系，并交换其所收到的数据，使通讯的两端认为他们正在通过一个私密的连接与对方直接对话，但事实上整个会话都被攻击者完全控制。

中间人攻击原理：

Https中间人攻击，最常见的攻击方式：SSL/TLS证书欺骗攻击，即劫持客户端网络请求，伪造证书，如下图所示：

客户端被中间人攻击的主要原因：

客户端对返回的证书链校验不严谨

证书链默认校验原理（如下图）：
1、网站的证书链通常分为三级（不完全是）：CA根证、CA二级证书、域名证书;
2、CA根证作为移动设备系统预埋、默认授信的证书（可在手机设置里面看到）；
3、当Https网络请求时，服务端默认返回除CA根证外的证书链；
4、从域名证书信息中查找自己的签发根证，逐级直到CA根证；
5、从CA根证取出公钥校验其签发证书的签名，逐级直到域名证书；

百度网站的三级证书链：CA根证、CA二级证书、域名证书 证书链常规校验方式

如果手机中已安装了抓包工具的CA根证（如Charles、Fiddler导出的根证书文文件），当我们Https请求时，抓包工具会返回经过伪造的证书。所以，当通过上面这种常规的校验方式时，无论怎么校验都是通过的，因为：这三个证书都是抓包工具伪造的。

中间人攻击方式：
1、将中间人的CA根证安装到移动设备授信证书列表中；
2、拦截Https网络请求，伪造完整证书链；
3、逐级查找证书链时，完全正确；
4、逐级校验证书签名信息时，完全正确；
5、这样客户端会认为服务器返回的证书没有问题，可以继续操作；

如何防御？

1、将服务器CA根证预埋客户端，仅基于该CA根证校验；
2、将服务器CA根证的公钥预埋客户端，判断公钥合法性；
3、Https双向校验；
4、除了使用Https，业务数据再单独加密（安全性高）；

防御方式一：将服务器CA根证预埋客户端，仅基于该CA根证校验；

通常做法：

1、将服务器对应的CA证书放置客户端：

a、可以是单个CA根证书文件
     --  程序中设置使用该CA根证校验
     --  但是，CA根证也有过期时间，如果CA根证过期，需要升级客户端，比较麻烦

b、也可以是预埋多个CA根证书文件，可使用bks证书库来管理
     --  程序中设置使用该bks证书库校验
     --  如果当前CA根证过期，bks中还有其他CA根证可备选，仅升级服务端即可（服务端更换匹配的证书）

2、代码中指定使用该CA根证书校验（非设备授信清单里的根证）
3、这样中间人抓包就会失效了，因为咱们指定的CA根证书中并不包含其根证。

如何破解（后面再详细介绍）？

1、Root设备，安装Xpose工具，抹掉指定根证校验的代码即可；
2、Root设备，安装Xpose工具，安装JustTrustMe.apk，禁止TLS证书验证；

防御方式二：将服务器CA根证的公钥预埋客户端，判断公钥合法性

与方式一类似，请参考方式一即可。

防御方式三：Https双向校验

在方式一的基础上，本地再预埋客户端证书，当Https通信时，做两次校验，即：客户端对服务器证书进行认证，服务器对客户端证书进行认证，以防止证书被篡改。

这种校验方式的破解难度，要比方式一难很多，即使将本地的客户端校验给破解了，也很难解决服务器端的校验逻辑。但是要注意本地证书库密钥的管控，尽量不要直接硬编码到程序中。

防御方式四：除了使用Https，业务数据再单独加密（安全性极高）

这种方式也是目前很多银行和支付软件常用的方式，Https仅是作为常规的加密手段，更重要的是应用内业务数据单独加密的逻辑，即：客户端与服务器握手时，单独约定密钥，使用约定密钥对业务数据进行加密，加密后的数据再通过Https传输。
这样，即使设备被Root、Hook，破解了Https，获得的仍然是密文数据。
除此之外，一些银行或支付软件会还会采用本地预埋证书的方式进行单/双向校验，以增加Https被破解的难度。

开发者如何对自己的APP Https抓包？

1、如果APP没有采用上面的防御方式，就比较简单了：

知识点：
1、手机设置中授信的根证列表，有两种：系统级、用户级
2、第三方根证，默认只能安装在用户及授信的根证列表中
3、谷歌在安卓7.0修改了安全策略，用户添加的CA证书（用户级授信根证列表）不能再用于安全连接

常规抓包方式：
1、7.0以下手机，安装抓包工具CA根证，配置抓包代理，直接抓包即可
2、7.0以上手机，增加程序配置，设置用户级授信根证列表可信任：networkSecurityConfig，抓包
3、7.0以上手机，Root，将抓包工具CA根证安装到系统级授信根证列表中，直接抓包即可
4、Root手机，安装Xpose工具，安装JustTrustMe.apk，禁止TLS证书验证，抓包；

2、如果APP采用了方式一：

常规抓包方式：
1、注释指定本地CA根证校验的代码，然后参考上面的抓包方式
2、将抓包工具的根证也放在本地（如：导入bks），参与Https校验（注意：千万别打包到生产包中）
3、Root手机，安装Xpose工具，安装JustTrustMe.apk，禁止TLS证书验证；

3、如果APP采用了方式二：

参考上面抓包方式

4、如果APP采用了方式三、四：

代码在手，逻辑自由 o(*^＠^*)o  哈哈~

能不能抓包成功，是由开发者对程序代码逻辑的熟悉度决定的，好好分析一下~