【paper summary】Demystifying Resource Management Risks in Emerging Mobile App-in-App Ecosystems

梳理小程序相关工作中碰到的比较有价值的一篇文章,整理并总结一下。

概要

文章信息

文章内容

  1. 研究什么?
    作者分析小程序框架安全,提出三类小程序生态系统中,由于资源管理不完善引起的三类漏洞。对三类漏洞进行阐述、攻击验证、提出检测方法及缓解措施

  2. 作者贡献?

  • 提出现有 app-in-app 生态系统中资源管理方式存在的安全性问题。提出三种攻击方式,并简单验证。个人认为三种攻击影响确实蛮大的,后面具体介绍。
  • 对自己发现的问题进行一个 measurement study,其中借助了自己开发的自动化检测工具,叫 apinat。个人认为这个工具贡献技术上贡献不太强,主要为检测两类漏洞辅助。(为什么是检测两类漏洞,不是检测三类漏洞,因为第三个漏洞确实不需要特别检测,后续具体介绍。
  • 总结一些经验教训与问题相应的缓解措施.

三类漏洞

敏感信息泄露

描述

本质就是不一致问题。
小程序宿主 APP 对小程序 API 有权限管理,系统对系统 API 有权限管理,同时小程序 API 本质还是在 APP Native 层开发,必然涉及到一些系统 API。
因此小程序 API 实际由一批系统 API 实现,因此可以通过这些系统 API 映射到系统权限,即可以通过映射获取小程序 API 对应哪些系统权限,同时平台又对小程序开发者要求小程序 API 应当与何权限映射,此时存在两种映射关系,这两种映射的不一致将导致敏感资源泄露的问题。
如果一个小程序 API 没有被小程序平台严格约束,但底层实现的代码调用了涉及敏感资源的 API,则该小程序 API 将造成敏感资源泄露。作者将之命名为 Encapsulated API。

检测方法

  1. 关注没有被小程序平台列为涉及敏感资源的小程序 API
  2. 构造(小程序 API - 系统 APIs - 系统权限)这样一种映射
  3. 若某 API 映射的系统权限敏感,则检测到

Q:作者如何构造这样一种映射?
A:

  1. 使用 funfuzz 工具 invoke 几乎每一个小程序 API,如 invoke 失败则手动构造 input。由此得到小程序 API - 系统 APIs 的映射
  2. 由于作者认为,现有的系统 API 到系统权限的映射不够精确,因此作者选择人工构造 系统 API - 系统权限的映射
  3. 由此得到完整的(小程序 API - 系统 APIs - 系统权限)映射

窗口欺骗

描述

类似钓鱼。针对 web app 这类平台(safari、chrome 等),存在伪造登录页面的机会;针对微信、支付宝这类平台,伪造小程序付款页面。

检测方法

  1. 仍然借助 funfuzz 将每个小程序 API invoke 一遍
  2. 对比调用 API 前后的截图内容,识别是否存在敏感字段,从而判断是否存在窗口欺骗的潜在风险。

Q:敏感字段哪里来?如何定义?
A:参考前人工作 NDSS18 提供的敏感字段列表

小程序伪装

描述

仅针对安卓系统,因为 iOS 系统对小程序的页面管理略不同。具体来说,iOS 系统不会在“最近使用”页面显示单个小程序,而安卓系统会将小程序与 APP 并列显示,这就为攻击者提供伪造小程序的机会。
作者观察到一个事实,每个小程序平台 APP 都有一个magic number,用于管理显示小程序数量。一旦打开的小程序数量超过这个数字,APP 将在后台静默关闭第一个打开的小程序。由于用户并不知道这样一个事实,因此在 APP 静默关闭第一个小程序后,攻击者可以通过伪造 UI 装作是第一个小程序仍然打开,欺骗用户进行敏感操作。

检测方法

由于 magic number 及每个 APP 会静默关闭第一个小程序这个事实确然存在,因此无需检测,这些平台 APP 都存在被攻击者使用 UI 欺骗窃取用户敏感信息的风险。

评价

这篇文章第一个研究小程序框架安全,研究对象涵盖海内外各大 Super APP。作者验证了三类漏洞确实存在,且对小程序用户影响深远,研究意义重大。
在技术方面,作者没有突出的贡献,但是设计的 Apinat 能够检测上述漏洞,且作者开源了一些对后续工作有帮助的资源或代码参考,还是为小程序安全研究做了很大贡献的。