App安全（一） Android防止升级过程被劫持和换包
文/ Tamic
地址/ http://www.jianshu.com/users/3bbb1ddf4fd5/latest_articles
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;
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
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！
/** 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：
/**
* 安全校验
* Created by LIUYONGKUI on 2016-04-21.
*/
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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