Android敏感数据泄露引发的思考

1.事件始末

一个平淡的午后，我还悠哉悠哉的敲着代码品着茶。突然服务端同事告诉我，关注接口正在被机械式调用，怀疑是有人在使用脚本刷接口(目的主要是从平台导流)。

纳尼?不会吧，因为据我所知接口请求是做了加密处理的，除非知道加密的密钥和加密方式，不然是不会调用成功的，一定是你感觉错了。然而当服务端同事把接口调用日志发给我看时，彻底否定了我的侥幸心理。

接口调用频率固定为1s 一次

被关注者的id每次调用依次加一(目前业务上用户id的生成是按照注册时间依次递增的)

加密的密钥始终使用固定的一个(正常的是在固定的几个密钥中每次会随机使用一个)

综合以上三点就可以断定，肯定是存在刷接口的行为了。

2.事件分析

既然上述刷接口的行为成立，也就意味着密钥和加密方式被对方知道了，原因无非是以下两点：

内部人员泄露
apk被破解

经过确认基本排除了第一点，那就只剩下apk被破解了，可是apk发布出去的包是进行过加固和混淆处理的，难道对方脱壳了?不管三七二十一，自己先来反编译试试。于是乎从最近发布的版本一个一个去反编译，最后在反编译到较早前的一个版本时发现，保存密钥和加密的工具类居然源码完全暴露了。

炸了锅了，排查了一下这个版本居然未加固过就发布出去了，而且这个加密工具类未被混淆。虽然还不太清楚对方是不是按照这种方式获取的密钥和加密算法，但无疑这是客户端存在的一个安全漏洞。

3.事件处理

既然已经发现了上述问题，那就要想办法解决。首先不考虑加固，如何尽最大可能保证客户端中的敏感数据不泄露?另一方面即使对方想要破解，也要想办法设障，增大破解难度。想到这里基本就大致确定了一个思路：使用NDK,将敏感数据和加密方式放到native层，因为C++代码编译后生成的so库是一个二进制文件，这无疑会增加破解的难度。利用这个特性，可以将客户端的敏感数据写在C++代码中，从而增强应用的安全性。说干就干吧!!!

1.首先创建了加密工具类：

public class HttpKeyUtil { 
    static { 
        System.loadLibrary("jniSecret"); 
    } 
    //根据随机值去获取密钥 
    public static native String getHttpSecretKey(int index); 
    //将待加密的数据传入，返回加密后的结果 
    public static native String getSecretValue(byte[] bytes); 
}

2.生成相应的头文件：

#include <jni.h> 
#ifndef _Included_com_test_util_HttpKeyUtil 
#define _Included_com_test_util_HttpKeyUtil 
#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_esky_common_component_util_HttpKeyUtil_getHttpSecretKey 
        (JNIEnv *, jclass, jint); 
         
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_util_HttpKeyUtil_getSecretValue 
        (JNIEnv *, jclass, jbyteArray); 
 
#ifdef __cplusplus 
} 
#endif 
#endif

3.编写相应的cpp文件：

在相应的Module中创建jni目录，将com_test_util_HttpKeyUtil.h拷贝进来，然后再创建com_test_util_HttpKeyUtil.cpp文件

#include <jni.h> 
#include <cstring> 
#include <malloc.h> 
#include "com_test_util_HttpKeyUtil.h" 
 
extern "C" 
const char *KEY1 = "密钥1"; 
const char *KEY2 = "密钥2"; 
const char *KEY3 = "密钥3"; 
const char *UNKNOWN = "unknown"; 
 
jstring toMd5(JNIEnv *pEnv, jbyteArray pArray); 
 
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_util_HttpKeyUtil_getHttpSecretKey 
        (JNIEnv *env, jclass cls, jint index) { 
    if (随机数条件1) { 
        return env->NewStringUTF(KEY1); 
    } else if (随机数条件2) { 
        return env->NewStringUTF(KEY2); 
    } else if (随机数条件3) { 
        return env->NewStringUTF(KEY3); 
    } else { 
        return env->NewStringUTF(UNKNOWN); 
    } 
} 
 
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL 
Java_com_test_util_HttpKeyUtil_getSecretValue 
        (JNIEnv *env, jclass cls, jbyteArray jbyteArray1) { 
        //加密算法各有不同，这里我就用md5做个示范 
        return toMd5(env, jbyteArray1); 
} 
 
//md5 
jstring toMd5(JNIEnv *env, jbyteArray source) { 
    // MessageDigest 
    jclass classMessageDigest = env->FindClass("java/security/MessageDigest"); 
    // MessageDigest.getInstance() 
    jmethodID midGetInstance = env->GetStaticMethodID(classMessageDigest, "getInstance", 
                                                      "(Ljava/lang/String;)Ljava/security/MessageDigest;"); 
    // MessageDigest object 
    jobject objMessageDigest = env->CallStaticObjectMethod(classMessageDigest, midGetInstance, 
                                                           env->NewStringUTF("md5")); 
 
    jmethodID midUpdate = env->GetMethodID(classMessageDigest, "update", "([B)V"); 
    env->CallVoidMethod(objMessageDigest, midUpdate, source); 
 
    // Digest 
    jmethodID midDigest = env->GetMethodID(classMessageDigest, "digest", "()[B"); 
    jbyteArray objArraySign = (jbyteArray) env->CallObjectMethod(objMessageDigest, midDigest); 
 
    jsize intArrayLength = env->GetArrayLength(objArraySign); 
    jbyte *byte_array_elements = env->GetByteArrayElements(objArraySign, NULL); 
    size_t length = (size_t) intArrayLength * 2 + 1; 
    char *char_result = (char *) malloc(length); 
    memset(char_result, 0, length); 
    toHexStr((const char *) byte_array_elements, char_result, intArrayLength); 
    // 在末尾补\0 
    *(char_result + intArrayLength * 2) = '\0'; 
    jstring stringResult = env->NewStringUTF(char_result); 
    // release 
    env->ReleaseByteArrayElements(objArraySign, byte_array_elements, JNI_ABORT); 
    // 指针 
    free(char_result); 
    return stringResult; 
} 
 
//转换为16进制字符串 
void toHexStr(const char *source, char *dest, int sourceLen) { 
    short i; 
    char highByte, lowByte; 
    for (i = 0; i < sourceLen; i++) { 
        highByte = source[i] >> 4; 
        lowByte = (char) (source[i] & 0x0f); 
        highByte += 0x30; 
        if (highByte > 0x39) { 
            dest[i * 2] = (char) (highByte + 0x07); 
        } else { 
            dest[i * 2] = highByte; 
        } 
        lowByte += 0x30; 
        if (lowByte > 0x39) { 
            dest[i * 2 + 1] = (char) (lowByte + 0x07); 
        } else { 
            dest[i * 2 + 1] = lowByte; 
        } 
    } 
}

4.事件就此结束?

到这里就此结束了?too yuang too simple!!!虽然将密钥和加密算法写在了c++中，貌似好像是比较安全了。但是但是万一别人反编译后，拿到c++代码最终生成的so库，然后直接调用so库里的方法去获取密钥并调用加密方法怎么破?看来我们还是要加一步身份校验才行：即在native层对应用的包名、签名进行鉴权校验，校验通过才返回正确结果。下面就是获取apk包名和签名校验的代码：

const char *PACKAGE_NAME = "你的ApplicationId"; 
//(签名的md5值自己可以写方法获取,或者用签名工具直接获取，一般对接微信sdk的时候也会要应用签名的MD5值) 
const char *SIGN_MD5 = "你的应用签名的MD5值注意是大写"; 
 
//获取Application实例 
jobject getApplication(JNIEnv *env) { 
    jobject application = NULL; 
    //这里是你的Application的类路径,混淆时注意不要混淆该类和该类获取实例的方法比如getInstance 
    jclass baseapplication_clz = env->FindClass("com/test/component/BaseApplication"); 
    if (baseapplication_clz != NULL) { 
        jmethodID currentApplication = env->GetStaticMethodID( 
                baseapplication_clz, "getInstance", 
                "()Lcom/test/component/BaseApplication;"); 
        if (currentApplication != NULL) { 
            application = env->CallStaticObjectMethod(baseapplication_clz, currentApplication); 
        } 
        env->DeleteLocalRef(baseapplication_clz); 
    } 
    return application; 
} 
 
 
bool isRight = false; 
//获取应用签名的MD5值并判断是否与本应用的一致 
jboolean getSignature(JNIEnv *env) { 
    LOGD("getSignature isRight: %d", isRight ? 1 : 0); 
    if (!isRight) {//避免每次都进行校验浪费资源，只要第一次校验通过后，后边就不在进行校验 
        jobject context = getApplication(env); 
        // 获得Context类 
        jclass cls = env->FindClass("android/content/Context"); 
        // 得到getPackageManager方法的ID 
        jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "getPackageManager", 
                                         "()Landroid/content/pm/PackageManager;"); 
 
        // 获得应用包的管理器 
        jobject pm = env->CallObjectMethod(context, mid); 
 
        // 得到getPackageName方法的ID 
        mid = env->GetMethodID(cls, "getPackageName", "()Ljava/lang/String;"); 
        // 获得当前应用包名 
        jstring packageName = (jstring) env->CallObjectMethod(context, mid); 
        const char *c_pack_name = env->GetStringUTFChars(packageName, NULL); 
 
        // 比较包名,若不一致，直接return包名 
        if (strcmp(c_pack_name, PACKAGE_NAME) != 0) { 
            return false; 
        } 
        // 获得PackageManager类 
        cls = env->GetObjectClass(pm); 
        // 得到getPackageInfo方法的ID 
        mid = env->GetMethodID(cls, "getPackageInfo", 
                               "(Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;"); 
        // 获得应用包的信息 
        jobject packageInfo = env->CallObjectMethod(pm, mid, packageName, 
                                                    0x40); //GET_SIGNATURES = 64; 
        // 获得PackageInfo 类 
        cls = env->GetObjectClass(packageInfo); 
        // 获得签名数组属性的ID 
        jfieldID fid = env->GetFieldID(cls, "signatures", "[Landroid/content/pm/Signature;"); 
        // 得到签名数组 
        jobjectArray signatures = (jobjectArray) env->GetObjectField(packageInfo, fid); 
        // 得到签名 
        jobject signature = env->GetObjectArrayElement(signatures, 0); 
 
        // 获得Signature类 
        cls = env->GetObjectClass(signature); 
        mid = env->GetMethodID(cls, "toByteArray", "()[B"); 
        // 当前应用签名信息 
        jbyteArray signatureByteArray = (jbyteArray) env->CallObjectMethod(signature, mid); 
        //转成jstring 
        jstring str = toMd5(env, signatureByteArray); 
        char *c_msg = (char *) env->GetStringUTFChars(str, 0); 
        LOGD("getSignature release sign md5: %s", c_msg); 
        isRight = strcmp(c_msg, SIGN_MD5) == 0; 
        return isRight; 
    } 
    return isRight; 
} 
 
 
//有了校验的方法，所以我们要对第3步中，获取密钥和加密方法的进行修改，添加校验的逻辑 
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_util_HttpKeyUtil_getHttpSecretKey 
        (JNIEnv *env, jclass cls, jint index) { 
    if (getSignature(env)){//校验通过 
      if (随机数条件1) { 
        return env->NewStringUTF(KEY1); 
      } else if (随机数条件2) { 
        return env->NewStringUTF(KEY2); 
      } else if (随机数条件3) { 
        return env->NewStringUTF(KEY3); 
      } else { 
        return env->NewStringUTF(UNKNOWN); 
      } 
    }else { 
        return env->NewStringUTF(UNKNOWN); 
    } 
} 
 
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL 
Java_com_test_util_HttpKeyUtil_getSecretValue 
        (JNIEnv *env, jclass cls, jbyteArray jbyteArray1) { 
        //加密算法各有不同，这里我就用md5做个示范 
    if (getSignature(env)){//校验通过 
       return toMd5(env, jbyteArray1); 
    }else { 
        return env->NewStringUTF(UNKNOWN); 
    } 
} 
 
作者：AirSj 
链接：https://juejin.im/post/6862732328406351879 
来源：掘金 
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

5.总结

以上就是此次事件native的相关代码，至于如何生成so库可以自行百度。从此次事件中需要反思的几点是：

安全性的认识，安全无小事

发布出去的包必须走加固流程，为了防止疏漏，禁止人工打包加固，全部通过脚本实现

服务端增加相关风险的报警机制

作者：AirSj

链接：https://juejin.im/post/6862732328406351879

来源：掘金

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