眾所周知，攻擊者往往會使用用戶移動設(shè)備上運行的應(yīng)用程序來攻擊后端的系統(tǒng)，比如攻擊者利用移動操作系統(tǒng)和你的應(yīng)用程序中的漏洞來監(jiān)視你，獲取私人數(shù)據(jù)甚至竊取資金。為了應(yīng)對這種情況，許多移動應(yīng)用程序開發(fā)人員正在使用應(yīng)用程序屏蔽，有時稱為“應(yīng)用程序強化（app hardening）”來緩解攻擊者對應(yīng)用程序發(fā)起的各種攻擊。

應(yīng)用程序強化或應(yīng)用程序屏蔽對于防止逆向工程很重要，但該方法不會在你的應(yīng)用程序運行在一個危險的移動設(shè)備的環(huán)境中檢測到實時的網(wǎng)絡(luò)攻擊。移動應(yīng)用程序需要額外的應(yīng)用程序內(nèi)保護，以保護你的應(yīng)用程序免受攻擊和欺詐。

研究者在2019年7月發(fā)布了一份 “應(yīng)用程序內(nèi)保護市場指南”，所謂應(yīng)用程序內(nèi)保護是指在應(yīng)用程序（而不是網(wǎng)絡(luò)或操作系統(tǒng)）中實施的安全解決方案，這樣應(yīng)用程序更能抵御惡意數(shù)據(jù)泄露、入侵、篡改和逆向工程等攻擊。企業(yè)使用應(yīng)用程序內(nèi)保護來保護其基于軟件的資產(chǎn)，并保護其組織和客戶免受欺詐性攻擊。

包含個人身份信息和知識產(chǎn)權(quán)的金融、醫(yī)療保健和公民服務(wù)應(yīng)用程序應(yīng)同時實現(xiàn)應(yīng)用程序屏蔽和應(yīng)用程序內(nèi)保護。在本文，我將描述每種情況，并提供示例應(yīng)用程序來實現(xiàn)應(yīng)用程序內(nèi)保護以及它們所保護的數(shù)據(jù)。

什么是應(yīng)用程序屏蔽？

應(yīng)用程序屏蔽是一組用于修改和混淆應(yīng)用程序的二進制代碼的技術(shù)。應(yīng)用程序防護使應(yīng)用程序更具防篡改性，可以防止通過逆向工程和未經(jīng)授權(quán)的訪問來竊取機密。它創(chuàng)建了一個更具彈性的應(yīng)用程序，通過混淆和加密二進制代碼使逆向工程更加困難。

應(yīng)用程序屏蔽功能包括：

代碼混淆，混淆是修改人類難以理解的源代碼或設(shè)備代碼的蓄意行為。使代碼難以理解會阻止攻擊者試圖從你的代碼中挖掘潛在的缺陷、漏洞或?qū)P進行逆向工程。

調(diào)試檢測，應(yīng)用程序阻止和檢測調(diào)試，并響應(yīng)當(dāng)前的調(diào)試器，必須涵蓋所有可用的調(diào)試協(xié)議。

模擬器檢測，模擬器檢測使應(yīng)用程序能夠檢測它在模擬器中的操作。模擬器用于對應(yīng)用程序進行逆向工程，并識別其與其他服務(wù)的通信。

根或越獄檢測，越獄或根檢測會檢測用戶是否刪除了蘋果或谷歌在設(shè)備上設(shè)置的限制。越獄檢測很重要，但不能檢測到設(shè)備受到攻擊。

應(yīng)用篡改，盡管混淆有助于防止對靜態(tài)（非運行）代碼進行逆向工程，但攻擊者仍然可以通過在運行時“鉤住”應(yīng)用來嘗試逆向應(yīng)用。應(yīng)用程序篡改包括檢測攻擊者是否嘗試對應(yīng)用程序進行逆向工程。

什么是應(yīng)用程序內(nèi)保護？

應(yīng)用程序內(nèi)保護與應(yīng)用程序屏蔽不同，它可以從應(yīng)用程序內(nèi)部檢測實時惡意軟件，網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)攻擊。移動威脅防御技術(shù)被置于移動應(yīng)用程序內(nèi)部，以檢測和補救對應(yīng)用程序和設(shè)備的威脅。

應(yīng)用程序內(nèi)保護可保護后端系統(tǒng)免受可能攜帶的移動惡意軟件或易受攻擊的移動設(shè)備的攻擊。雖然我們無法控制移動設(shè)備上應(yīng)用的安全狀況，但是如果在移動設(shè)備上檢測到惡意軟件，危險的配置或網(wǎng)絡(luò)攻擊，則可以限制設(shè)備與受攻擊的程序進行通信。

除了越獄和仿真器檢測之外，一些數(shù)據(jù)應(yīng)用程序內(nèi)保護還提供：

惡意軟件檢測，應(yīng)用程序內(nèi)保護可檢測設(shè)備上的多種惡意軟件，并建議用戶進行補救。隨著用戶繼續(xù)遷移到移動設(shè)備，惡意軟件也會遷移。 Bankbot，Monokle，Anubis和Cerebus等惡意軟件樣本和遠(yuǎn)程訪問工具RAT已出現(xiàn)在移動設(shè)備上，隨著越來越多的公司將更多服務(wù)推向移動設(shè)備，這種趨勢還將繼續(xù)。其中許多RAT會監(jiān)控剪貼板、密碼，以收集有關(guān)用戶和憑據(jù)數(shù)據(jù)。

零日檢測，應(yīng)用程序內(nèi)保護可檢測通過文件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)行為利用的漏洞。通過動態(tài)監(jiān)控危害指標(biāo)與查看已知漏洞的云庫，或僅檢測設(shè)備上安裝的OS版本/補丁程序級別的指標(biāo)，就可以檢測到零日攻擊。

網(wǎng)絡(luò)或Wi-Fi緩解，應(yīng)用程序內(nèi)保護檢測網(wǎng)絡(luò)連接操作和中間人（MiTM）攻擊。你的應(yīng)用程序應(yīng)該能夠識別“中間人”（MiTM）、SSL剝離，并嘗試代理或解密你的用戶的應(yīng)用程序流量，以糾正攻擊和產(chǎn)生有關(guān)威脅事件的威脅取證。

設(shè)備配置風(fēng)險，這個風(fēng)險主要來自用戶自己。用戶選擇是否更新操作系統(tǒng)以修補已知漏洞，使用PIN碼或越獄設(shè)備。應(yīng)用程序內(nèi)部的應(yīng)用程序內(nèi)保護可讓你查看應(yīng)用的安全狀況，并最終了解移動應(yīng)用程序的風(fēng)險狀況。

應(yīng)用程序屏蔽和應(yīng)用程序內(nèi)保護有什么區(qū)別？

應(yīng)用程序屏蔽和應(yīng)用程序內(nèi)保護是互補的，在許多情況下，為了全面降低風(fēng)險，用戶應(yīng)該在移動應(yīng)用程序中同時使用這兩種技術(shù)來增強預(yù)防能力并阻止攻擊者獲取更多隱私數(shù)據(jù)。至于你決定使用哪一種方法來保護，則取決于你的應(yīng)用程序的運行方式，以及它定期存儲和處理的信息類型。

為了達到最優(yōu)的安全水平，移動開發(fā)團隊投入大量時間來設(shè)計和構(gòu)建直觀的移動應(yīng)用程序。這樣的程序會自動執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的安全檢查，并嘗試遵循良好的編碼習(xí)慣。但是，在運行時保護應(yīng)用程序的安全也至關(guān)重要。因為移動應(yīng)用程序是依賴操作系統(tǒng)來提供安全運行的基礎(chǔ)，所以如果設(shè)備受到威脅，那么移動應(yīng)用程序的整個安全基礎(chǔ)也會受到威脅。

一個自我保護的應(yīng)用程序可以不依賴設(shè)備本身的安全性能來安全的運行和操作，具有運行時安全技術(shù)或應(yīng)用程序內(nèi)保護的移動應(yīng)用程序能夠獨立于本機安全功能檢測惡意活動。這種獨立檢測可及時識別野外的威脅，并最終避免不可接受的風(fēng)險暴露，并最終保護應(yīng)用程序和服務(wù)器端的交易和數(shù)據(jù)。

設(shè)備本身的操作系統(tǒng)有多脆弱？

移動應(yīng)用程序開發(fā)人員依靠底層操作系統(tǒng)來確保安全性，但是，盡管移動操作系統(tǒng)本身已經(jīng)加強了防御攻擊的能力，但它們并非萬無一失。眾所周知，研究人員每年都會發(fā)現(xiàn)成千上萬的新漏洞。事實也是，研究人員和惡意攻擊者都在不斷測試Android和iOS，以通過漏洞賞金計劃、內(nèi)部研究或?qū)⒘闳諆r格賣給出價最高的人來尋找漏洞。目前，一個在iOS上遠(yuǎn)程傳輸?shù)某掷m(xù)性漏洞可以賣到200萬美元。

2019年，移動操作系統(tǒng)供應(yīng)商為1161個安全漏洞創(chuàng)建了補丁。而蘋果則修復(fù)了306個CVE （即常見的漏洞和暴露），其中64%被認(rèn)為是“嚴(yán)重”安全威脅。

Google在2019年修補了855個CVE，其中大多數(shù)（54%）被認(rèn)為是“嚴(yán)重”或“高”安全威脅。嚴(yán)重CVE是一類允許遠(yuǎn)程執(zhí)行代碼或遠(yuǎn)程繞過安全功能的漏洞，如果嚴(yán)重CVE成功執(zhí)行，則攻擊者就可以遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)或繞過操作系統(tǒng)安全保護，進而發(fā)起各種功能。

即使所有漏洞的補丁都在規(guī)定的時間內(nèi)交付，用戶也必須升級他們的設(shè)備以提高安全性。但如果依靠用戶來打補丁，則是一場安全賭博。因為許多設(shè)備太舊了，無法再升級。

為什么需要實施OWASP？

開放式Web應(yīng)用程序安全項目（OWASP，Open Web Application Security Project）是一個組織，它提供有關(guān)計算機和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的公正、實際、有成本效益的信息。其目的是協(xié)助個人、企業(yè)和機構(gòu)來發(fā)現(xiàn)和使用可信賴軟件。

如果你正在遵循OWASP Mobile Top 10，那么你很可能已經(jīng)實現(xiàn)了應(yīng)用程序屏蔽以及強化過程和工具。OWASP建議你實現(xiàn)用于身份驗證、數(shù)據(jù)存儲、加密和逆向工程的控件。然而，在移動安全和應(yīng)用強化方面，還存在很大的改進空間。

Zimperium（Zimperium成立于 2010 年，由著名黑客 Zuk Avraham 創(chuàng)立，旨在為手機提供解決方案，以防受網(wǎng)絡(luò)攻擊。）此前曾對來自銀行、旅游和零售行業(yè)的應(yīng)用程序進行過安全、隱私和監(jiān)管方面的OWASP Mobile Top 10進行了審查。他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)應(yīng)用程序沒有通過逆向工程檢查。逆向工程應(yīng)用程序可以使攻擊者發(fā)現(xiàn)漏洞和通信方法。未能正確實施安全強化并通過移動應(yīng)用程序暴露漏洞的最著名例子之一是樂購銀行（ Tesco Bank ）。2016年英國零售業(yè)龍頭特易購旗下的銀行事業(yè)Tesco Bank傳出遭駭客攻擊，有超過4萬個帳戶遭鎖定、2萬個帳戶被成功駭入，用戶存款遭到盜領(lǐng)。這起英國有史以來最嚴(yán)重的網(wǎng)路竊盜事件，導(dǎo)致Tesco Bank共13.6萬個帳戶中的4萬個遭到駭客鎖定攻擊，2萬個被成功盜走存款。經(jīng)查，是Tesco Bank的移動應(yīng)用程序存在漏洞，這為網(wǎng)絡(luò)攻擊者強行進入銀行盜取存款打開了大門。然而，許多受影響的賬戶并不是移動銀行客戶，而是從一個安全性很差的移動應(yīng)用程序發(fā)起的攻擊。

另外，移動應(yīng)用的開發(fā)人員可能還需要實施應(yīng)用程序內(nèi)保護，以符合特定的法規(guī)和政策。 PSD2要求移動應(yīng)用程序開發(fā)人員能夠檢測第三方操作并實現(xiàn)獨立的身份驗證環(huán)境，另外，GDPR和《加州消費者隱私法案》還強制程序要執(zhí)行數(shù)據(jù)隱私和刪除私人數(shù)據(jù)的功能。 另外，PCI DSS和HIPAA等其他規(guī)定的頒布，也旨在減少支付和醫(yī)療保健行業(yè)的攻擊行為。全稱Payment Card Industry （PCI） Data Security Standard，第三方支付行業(yè)（支付卡行業(yè)PCI DSS）數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)，是由PCI安全標(biāo)準(zhǔn)委員會的創(chuàng)始成員（visa、mastercard、American Express、Discover Financial Services、JCB等）制定，立在使國際上采用一致的數(shù)據(jù)安全措施，簡稱PCI DSS。HIPAA全稱為：Health Insurance Portability and Accountability Act/1996，Public Law 104-191，尚沒有確切的正式中文名稱，國內(nèi)文獻一般直接稱為HIPAA法案，有的稱為健康保險攜帶和責(zé)任法案，也有取其意為醫(yī)療電子交換法案;臺灣有文獻翻譯為義務(wù)型可攜帶式健康保險法案。

在移動應(yīng)用程序中安裝應(yīng)用程序內(nèi)保護的具體案例

近日，一家全球銀行承認(rèn)，它擁有數(shù)百萬個客戶和數(shù)十萬名員工，通過五十種不同的企業(yè)和用戶移動應(yīng)用程序連接到其后端系統(tǒng)。該銀行的IT員工意識到無法確定與銀行系統(tǒng)交互的客戶或員工設(shè)備的安全運行狀況，該銀行發(fā)現(xiàn)有必要了解與移動設(shè)備與其系統(tǒng)交互相關(guān)的風(fēng)險。

然后，這家美國銀行進行了詳盡的搜索，并測試了所有可用的移動安全解決方案。團隊一致選擇應(yīng)用程序內(nèi)保護方案來保護其員工設(shè)備、消費者銀行業(yè)務(wù)和內(nèi)部員工移動應(yīng)用程序的安全。

該銀行計劃將移動安全防御系統(tǒng)嵌入其消費者移動銀行應(yīng)用程序中。通過將威脅防御部署到其移動銀行應(yīng)用程序，該銀行現(xiàn)在可以識別在受損或有風(fēng)險的設(shè)備上進行的可疑交易。

在部署之前，銀行缺乏來自客戶設(shè)備的安全數(shù)據(jù)。在部署后，這些安全數(shù)據(jù)就會很容易獲得。

應(yīng)用程序更新后，用戶立即開始使用受網(wǎng)絡(luò)保護的應(yīng)用程序進行移動銀行交易。安全人員發(fā)現(xiàn)，用戶的移動設(shè)備及其連接的網(wǎng)絡(luò)的安全狀況令人震驚。

在頭30天里，該銀行記錄了近100萬起針對客戶移動設(shè)備的威脅，只有在銀行應(yīng)用程序打開時才會記錄威脅數(shù)據(jù)。如果該應(yīng)用程序被關(guān)閉，銀行不會收到來自用戶的威脅數(shù)據(jù)，因為其他應(yīng)用程序中的會話不會對銀行構(gòu)成欺詐風(fēng)險。

在最初的30天內(nèi)，數(shù)百萬移動銀行用戶更新了應(yīng)用程序，并開始對移動攻擊的行為進行數(shù)據(jù)取證：

276000次不安全的Wi-Fi檢測;

1433個惡意接入點檢測;

495000臺設(shè)備沒有PIN碼;

啟用了166000個第三方應(yīng)用商店訪問權(quán)限;

16000個根或越獄的設(shè)備;

1000個記錄了系統(tǒng)或文件篡改的事件;

用戶的智能手機上有1500個根應(yīng)用和另外500個包含惡意軟件、特洛伊木馬和間諜軟件的應(yīng)用。

目前，該銀行已掌握了如何通過移動渠道防范欺詐的可操作數(shù)據(jù)，涉及金額超過11億美元。所有這些都是通過使用移動威脅防御SDK更新現(xiàn)有的應(yīng)用程序來實現(xiàn)的，該SDK的配置時間不到10分鐘。