Dan Guido：现代化iOS应用的安全性

架构和设计 开发 安全 移动 iOS

摘要：

移动应用的流行迎程度与日俱增，越来越多的交易开始通过移动设备完成，安全的重要性日益凸显。在QCon New York 2016活动名为“现代化iOS应用的安全性”的演讲中，Dan Guido详细探讨了有关iOS的安全问题。虽然Apple在提高应用程序安全性方面做出了诸多努力，依然有很多威胁会让这些努力变得一无是处。

正文：

移动应用的流行迎程度与日俱增，越来越多的交易开始通过移动设备完成，安全的重要性日益凸显。在QCon New York 2016活动名为“现代化iOS应用的安全性”的演讲中，Dan Guido详细探讨了有关iOS的安全问题。

Guido首先介绍了iOS应用程序中现已采用的安全机制。iOS的安全模型包含下延至基于硬件和具体设备的加密在内的多层面安全通信机制：

• 传输层安全：iOS可支持安全的网络连接。
• 数据保护：iOS能够为应用程序使用的几乎所有文件提供强大的加密保护。
• 代码签名：Apple要求代码的每个片段必须包含签名，内存中的所有内容能够以每4KB页为一个“颗粒”追溯至开发者。
• 运行时进程安全：iOS会通过强大的沙箱技术隔离进程，一个进程无法访问另一个进程的内存。
• 安全飞地（Secure Enclave）：带有指纹传感器的新款iOS设备可将加密密钥存储在硬件中，这些密钥是在每款设备生产过程中，独立于操作系统专门为该设备生成的。

虽然这些机制为应用提供了安全的运行环境，Guido进一步展示了一系列需要引起我们重视的威胁。

传输层安全技术并非所有网络连接必须使用的，如果不进行相应的数据加密和证书检查，信息很容易受到中间人攻击。通过对网络连接进行配置即可激活必要的安全机制，或者更简单的做法可以直接在应用中嵌入诸如TrustKit这样的库，借此在后台处理安全事宜。

数据保护机制非常强大，以至于最近在Apple和FBI之间造成了不小的纷争。如果使用内置的硬件密钥对数据进行加密，这些数据将无法在设备之外解密。因此敏感数据应始终使用密码和设备ID进行加密。然而开发者依然需要尽量避免数据泄露。有很多应用和工具会尝试从安全性不够高的位置，例如剪贴板、应用偏好设置，以及Cookie中查找有用的数据。另外敏感数据应尽量维持最小化痕迹，开发者应当避免备份或同步此类数据，应当从背景屏幕截图和日志中排除敏感数据，键盘缓存也需要及时停用。

根据Guido的介绍，遵守相关准则可进一步提高应用安全性，但还有一个问题是开发者不容忽视的：越狱。设备一旦越狱，无论用户主动越狱或在不知情的情况下“被”越狱，上述所有安全机制都会失去作用。如果开发者需要更高的安全性，应当确保设备未被越狱：

• 越狱检测 – 开发者可以检测越狱操作留下的痕迹，例如某些特殊的文件和进程。
• 反调试保护 – 开发者需要确保自己的应用程序不能在调试模式下运行，因为任何越狱检测操作在调试模式下都是可见的。
• 反逆向 – 开发者需要确保自己的代码无法通过再造工程被利用。通常可通过人为增加代码体积或复杂性的方式实现。

最后Guido通过一些事实暗示大家，LLVM只能生成Bitcode代码而非机器代码。Apple使用这种技术的目的在于改进或优化为不同平台提供代码的方法，开发者可以借助这一概念增添IDE中已经具备的自动化的安全加固机制。但这一过程中也可以使用其他一些工具，例如MAST。

请注意，Qcon大会结束后一周内，大部分演讲将免费发布至InfoQ。