1、第1章移动智能终端安全概述1.1 移动智能终端安全现状移动智能终端安全现状随着移动互联网的发展以及近年来的科技创新，移动智能终端技术发展迅猛，移动智能终端设备也变得十分普及，图1-1所示为部分移动智能终端设备。以移动智能手机为例，2010年全球智能手机出货量为3.26亿部，2013年为10.042亿部，2015年高达12.927亿部，2017年达14.62亿部，2018年达14.56亿部，全球智能手机的市场份额已于2012年超越传统手机的市场份额。第1章移动智能终端安全概述图1-1 移动智能终端设备第1章移动智能终端安全概述移动智能终端设备并不局限于常见的智能手机、平板电脑、智能电视等，还包括
2、新一代的智能穿戴设备等新产品，如智能手表、智能眼镜、网联汽车等。随着移动智能终端设备的发展与普及，移动智能终端设备已深入到日常生活的各个方面，由此产生的信息安全问题也越来越多，因此其安全性变得尤为重要。第1章移动智能终端安全概述1.硬件安全硬件安全当前移动智能终端的硬件安全主要指固件安全。固件是指存储在具有永久存储功能器件中的二进制程序。在以微处理器为核心的电子设备中，固件为上层软件使用硬件设备提供调用接口，是电子系统中的重要组成部分。固件芯片作为集成电路芯片的一员，虽然以灵活多样的存在形式方便了用户使用，但也为信息系统的安全埋下了隐患。目前已有黑客展示了相关研究成果，例如：通过破解苹果键盘固
3、件而成功攻破Mac系统；在未使用用户名和密码的情况下登录操作系统，记录用户输入的内容，窃取用户隐私数据等。第1章移动智能终端安全概述2.操作系统操作系统当前移动智能终端操作系统的安全问题主要是防止权限提升攻击。权限提升攻击是指恶意软件通过调用合法的、具有更高权限的应用软件来提升自己的权限，以此获得非法权利。此类攻击的本质是利用系统权限申请及管理的漏洞来实施攻击行为。Schlegel等展示了一种手机木马Soundcomber，该木马本身不具有操作音频的权限，却能够通过其他应用的权限获取音频数据。Grace等利用权限提升检测工具Woodpecker检测出有些软件不遵守权限机制，将保护隐私数据的权限
4、暴露给其他应用。第1章移动智能终端安全概述3.应用软件应用软件当前移动智能终端应用软件的安全问题主要是防止恶意代码的威胁及应用软件中组件间通信所造成的信息泄露。恶意代码是指故意编制或设置的、对网络或系统产生威胁或潜在威胁的软件代码。常见的恶意代码有计算机病毒(简称病毒)、特洛伊木马(简称木马)、计算机蠕虫(简称蠕虫)、后门、逻辑炸弹等。当前信息社会恶意代码泛滥，安全形势不容乐观。第1章移动智能终端安全概述4.外围接口外围接口当前外围接口的安全问题主要来自蓝牙接口及WiFi接口的威胁。蓝牙接口的安全威胁主要有蓝牙漏洞攻击、蓝牙劫持和蓝牙窃听等。WiFi接口的威胁主要是WiFi的“无线钓鱼”，即普
5、通的无线用户在不知情的情况下连接到伪装成合法接入点的无线网络，但该无线网络是专门为吸引受害者而设立的“蜜罐”或开放网络。用户连接“蜜罐”网络后，攻击者会获得用户无线设备的访问权限，以此窃取用户的敏感数据，给用户造成损失。第1章移动智能终端安全概述 1.2 移动智能终端安全分类移动智能终端安全分类 1.2.1 硬件安全硬件安全固件是写入EROM(可擦写只读存储器)或EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)中的程序，也指设备内部保存的设备驱动程序。通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作。由此可见，固件承担着一个系统最基础和最底层的工作，同时也决定着硬件设备的功能和性能。第1
6、章移动智能终端安全概述对于独立可操作的电子产品，固件是指操作系统。比如PSP的固件，就是指PSP 的操作系统(iPhone、MP4同理)。而对于非独立的电子产品，比如硬盘、鼠标、BIOS、光驱、U盘等设备，固件是指其最底层的、让设备得以运行的程序代码。当手机用户通过第三方手机操作系统固件进行“刷机”或“越狱”操作时，手机就没有了权限限制，此时恶意软件有可能随着这种不安全的系统固件植入到用户的手机中。通过固件植入的恶意软件会伪装成系统程序进行恶意操作，如恶意吸费、修改用户数据、窃取用户隐私等。第1章移动智能终端安全概述 1.2.2 操作系统安全操作系统安全在移动智能终端面临的安全问题中，操作系统
7、的安全问题是最普遍的。移动智能终端操作系统现已成为面向应用服务、构建于硬件之上的完整平台体系。它作为一种开放式平台，任何应用开发者都可以为支持智能操作系统的终端设备开发应用软件。由于移动智能终端自身特性的要求，其操作系统的安全性显得更加突出和重要。另外，由于移动智能终端的资源和处理能力有限、安全机制不完善、漏洞修复不及时等，又使移动智能终端操作系统极易受到恶意攻击。第1章移动智能终端安全概述移动智能终端操作系统目前存在的安全威胁主要有三类：操作系统漏洞、操作系统后门和操作系统API滥用。1.操作系统漏洞操作系统漏洞操作系统漏洞是指应用软件或操作系统软件在逻辑设计上的缺陷或错误。移动智能终端操作
8、系统存在大量已知的和未知的漏洞，这些漏洞严重威胁操作系统的安全。任何攻击者都可以利用操作系统漏洞对移动智能终端用户发起远程攻击，例如窃取用户信息、盗拨电话、破坏用户数据等。第1章移动智能终端安全概述 2.操作系统后门操作系统后门移动智能终端操作系统后门是指绕过系统的安全性控制而获得程序或系统访问权的程序。程序员为了后期可以更好地修改程序，会在开发阶段于软件内部创建后门程序。恶意攻击者可以利用操作系统后门进行权限提升、敏感信息查找、远程控制等恶意行为。大部分恶意攻击者在利用操作系统后门时，会刻意避开操作系统日志，以免引起管理员的注意，以达到即使攻击者正在使用操作系统也不会显示攻击者在线的目的。由
9、此可见，操作系统后门的隐蔽性强，对攻击者的侦查十分困难，造成的安全威胁也极大。第1章移动智能终端安全概述 3.操作系统操作系统API滥用滥用API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)是一些提前定义的函数，可在无需了解内部工作机制的细节或访问源代码的情况下，为应用程序提供一组访问功能的接口或服务。移动智能终端操作系统使用开放式架构为开发者提供API和开发工具包，开发者既可以调用API和开发工具包进行正常的开发，也可以利用恶意代码滥用操作系统的API来达到破坏系统、窃取隐私的目的。第1章移动智能终端安全概述权限提升分为水平权限提升和垂直权限提升。
10、(1)水平权限提升。水平权限提升是指某个权限较小的应用(调用方)可以无限制地访问另外一个具有更高权限的应用(被调用方)，即系统中某个实体获取了另一个同类实体的权限。(2)垂直权限提升。垂直权限提升是指实体获得系统保留的更高级别权限。通常，实体利用内核的Bug获得超级用户管理权限。攻击者可以利用手机操作系统中的软件漏洞来实现权限提升。第1章移动智能终端安全概述 1.2.3 应用软件安全应用软件安全应用软件是用户使用各种程序设计语言编制的应用程序的集合。移动智能终端通过下载应用软件来为用户提供更完善的功能服务。工信部发布的数据显示，至2013年5月，我国手机上网用户已达7.83亿，iOS设备的Ap
11、p Store中的应用数量高达90万个，下载量突破500万次，其他应用渠道的移动应用总量突破600万；至2014年6月，我国手机网民规模就已达5.27亿，占全国网民总数的83.4%；到了2019年4月，手机上网用户规模达12.9亿，移动互联网累计流量达351亿GB。第1章移动智能终端安全概述我国移动互联网已进入全民时代。但是，移动智能终端的大规模使用也造成了恶意收费、窃取用户隐私数据等安全事件的发生，严重损害了用户的利益，给社会带来了巨大的经济损失。这些安全问题存在的根源可以归纳为两个方面：首先是恶意软件的威胁，恶意软件主要利用应用软件本身安全措施薄弱的缺陷，完成恶意代码的植入；其次是应用软件
12、内部组件间的通信缺乏保护，从而被恶意程序窃取，造成信息泄露。第1章移动智能终端安全概述1.恶意软件及其威胁恶意软件及其威胁恶意软件的威胁主要指破坏系统和消耗资源、窃取用户重要信息、恶意扣费和诱使用户定制收费业务、恶意推广非法应用软件等行为。它具备以下特征：1)强制安装(1)在安装过程中未提示用户。(2)在安装过程中未提供明确的选项以供用户选择。(3)在安装过程中未给用户提供退出安装的功能。(4)在安装过程中提示用户不充分、不明确(明确、充分的提示信息包括但不限于软件作者、软件名称、软件版本、软件功能等)。第1章移动智能终端安全概述2)难以卸载(1)未提供明确的、通用的卸载接口。(2)软件卸载时
13、附有额外的强制条件，如卸载时需要联网、输入验证码、回答问题等。(3)在不受其他软件影响或人为破坏的情况下，不能完全卸载，仍有子程序或模块在运行(如以进程方式运行)。第1章移动智能终端安全概述3)浏览器劫持(1)限制用户对浏览器设置的修改。(2)对用户所访问网站的内容擅自进行添加、删除、修改等操作。(3)迫使用户访问特定网站或不能正常上网。(4)修改用户浏览器或操作系统的相关设置，导致出现以上三种现象。第1章移动智能终端安全概述4)广告弹出广告弹出是指未明确提示用户或未经用户许可，利用安装在用户终端上的软件弹出广告的行为。具体包括：(1)安装时未告知用户该软件的弹出广告行为。(2)弹出的广告无法
14、关闭。(3)广告弹出时未告知用户该弹出广告的软件信息。第1章移动智能终端安全概述5)恶意收集用户信息(1)收集用户信息时，未提示用户会有收集信息的行为。(2)未提供用户选择“是否允许收集信息”等相关选项。(3)用户无法查看自己被收集的信息。6)恶意卸载恶意卸载是指在未明确提示用户或未经用户许可的情况下，误导、欺骗用户卸载其他软件的行为。第1章移动智能终端安全概述2.应用软件的信息泄露应用软件的信息泄露应用软件组件间通信的过程主要指Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider四类组件之间的通信依赖于Intent，该通信可以是双向或单向的
15、。如果Intent指定了接收者的组件名，则Intent是显式的；否则，Intent是隐式的，系统会根据Intent的其他参数选择接收者，即接收者的组件名是匿名的。如果攻击者伪造某个组件替代系统中的某个匿名组件，从而产生组件劫持攻击，就会泄露隐私数据，甚至污染返回的数据。注：注：Intent是Android程序中各组件间交互的一种重要方式，常用于启动组件和传递数据。第1章移动智能终端安全概述1.2.4 外围接口安全外围接口安全移动智能终端外围接口存在的安全问题主要来源于蓝牙接口和WiFi接口。蓝牙接口的安全威胁主要是针对旧版蓝牙设备的漏洞攻击、劫持攻击和窃听攻击等。1.蓝牙接口的安全威胁蓝牙接口
16、的安全威胁(1)蓝牙漏洞攻击：攻击者利用旧设备的固件漏洞来访问并开启蓝牙设备的攻击方式。第1章移动智能终端安全概述(2)蓝牙劫持攻击：攻击者通过向已开启蓝牙功能的设备发送未经请求的消息来发起攻击。该攻击方式类似于对电子邮件用户进行垃圾邮件或网络钓鱼的攻击。(3)蓝牙窃听攻击：攻击者通过利用旧设备固件上存在的漏洞来获取设备地址和命令使用权限并进行信息窃取。该攻击方式无需通知用户就可以对设备进行窃听，从而使攻击者能够访问数据、拨打电话或窃听通话等。第1章移动智能终端安全概述2.WiFi接口的安全威胁接口的安全威胁WiFi连接过程是：用户加入一个无线网络，找到该无线网络的服务集标识(SSID，用来区
17、分不同的网络)；用户输入密码并连接成功后，将该无线网络的SSID和密码存入系统配置文件中；当终端开启WiFi查找功能时，终端会根据系统配置文件中的无线网络的SSID和密码进行匹配，并自动尝试连接和存储无线网络。第1章移动智能终端安全概述WiFi接口的安全威胁主要是：在公共场合，攻击者利用自己提供的无线网络引诱用户连接，当用户的终端连接进入后，用户终端就会和攻击者处于同一个无线局域网中，如果用户通过该不安全的网络进行数据传输，则传输内容很有可能会被攻击者截获，从而损害用户的利益。针对移动智能终端外围接口存在安全威胁的问题，我国应重视外围接口的保护，提高安全性，并加强外围接口安全防护技术的研发和体系的建设。第1章移动智能终端安全概述小小 结结本章首先概述了移动智能终端安全的现状，然后依据移动智能终端的结构层次，按照由下到上的顺序分别介绍了移动智能终端硬件层、系统层及应用软件层的安全问题。硬件层主要介绍了固件安全，系统层主要介绍了权限提升及API调用安全问题，应用软件层主要介绍了面临恶意代码植入的安全问题。最后介绍了移动智能终端与网络连接的两个主要接口(蓝牙接口与WiFi接口)的安全问题。
