BlackHat 专题 | Android 系统的安全性有救了?中国黑客祭出神器

2016-08-06 10:32:48     作者:史中      来源:雷锋网

饱受“免疫疾病”折磨的 Android 系统,也许会在中国黑客的努力之下,走出泥潭。

Android 系统很安全。

以上是黑客们眼中最大的笑话。

夸张点说,甚至一个脚本小子都能轻松在网上找到成建制的方案,攻破你的手机防线。造成这种结果的原因,并不是谷歌在系统安全方面不作为,而是大部分存在于人间的 Android 手机,大都成了“迷途的羔羊”。由于系统碎片化、厂商更新流程繁琐,这些手机根本找不到升级之门,只能如孤魂野鬼般徘徊在充斥豺狼虎豹的旷野之中。

百度首席安全科学家韦韬称之为:“生态的安全漏洞”、“Android 系统的白血病”。

难以置信,在顶级黑客聚集的盛会 BlackHat USA 之上,这位黑客连续三年为 Android 系统安全奔走呼号。就在今天,他再一次登上这个全球黑客的最高舞台。这一次,他祭出了一个“神器”。

演讲结束,雷锋网对韦韬进行了专访,让我们听他讲述一下,这个“神器”究竟是什么。

【百度首席安全科学家 X-Lab掌门人 韦韬】

Android 系统的白血病?

雷锋网:

我们的 Android 手机究竟有多么不安全?

韦韬:

在前年的 BlackHat USA 上,我的演讲内容就是定向攻击 Android 手机的诸多方法,我们现场演示了远程无感知攻击Android手机进行现场录像并上传。这里给几个小例子,例如在 Android 5.X 之前,存在一个严重的漏洞,任何 App 都可以拥有阅读手机短信的权限;同样,所有的 App 也都可以获取用户放在剪贴板上的内容。当然这些只是一小部分。大量的基础漏洞至今没有被修复,而用户手机上运行的,大多都是这样的系统。

雷锋网:

如果我们不 Root 手机,是否会更安全一些?

韦韬:

并不是这样。简单来说:用户不 Root 手机,攻击者会帮你 Root。对于绝大多数正在使用的手机来说,地下黑产流传着成熟的 Root 技术。甚至在用户完全没有感知的情况下,静默获取用户的 Root 权限。例如诱导用户下载一个游戏,仅仅通过闪现一个 Banner 条的方式,就能执行攻击代码。

这种不知情的 Root,甚至比用户自己 Root 还可怕。黑客可以在后台获得最高权限,盗取用户的银行账号密码。甚至还有间谍集团盗窃员工手机上的工作密码,盗取手机上的商业会议录音。我讲的这些事情不是假设,而是真实发生过的。

雷锋网:

如此看来,围绕 Android 手机,是否已经形成一条黑色产业?

韦韬:

并不是一条,而是很多条黑色产业交叉在里面。黑产分工的细致已经超出了想象,每个细分产业的产值都在几亿到几十亿之间。可以这么说,安卓的现状对他们来说是乐园,经过长久的等待,现在他们(黑产)已经可以开始收割了。

【韦韬(左)和团队成员张煜龙在 BlackHat 上演讲】

雷锋网:

造成 Android 系统漏洞百出的原因是神马?

韦韬:

原因主要有三个。

产业链条长:从谷歌到用户之间,要经过 Android 系统、手机厂商、运营商、应用开发者、应用开发工具生产者等等,这些环节中,一旦一个出现了问题,就会导致整个系统不安全。


手机碎片化:根据我们的统计,今年上半年,不同的厂家、不同的手机硬件搭配不同的系统版本,使得Andorid 的碎片达到了几十万个,很多手机的设计团队甚至都已经解散,不可能对每种机型提供技术支持。所以没有办法把一个补丁用在不同的设备之上。


安全厂商没有位置:谷歌显然不欢迎安全厂商进入 Android 系统的内核。所有带有 Root 性质的应用一律不允许上架。安全厂商的积极性被严重打击,而谷歌自身却有没有能力保护自己的系统内核,这就造成了现在安卓系统安全的真空。导致很多漏洞在行业里流传,研究人员报告给谷歌的动力不足,黑产就更不会了。

拯救 Android 的神器

雷锋网:

所以你在 BlackHat 上祭出的神器究竟是什么呢?

韦韬:

我们提出并实现了自适应内核热补丁技术。同时开发了一个名为 AdaptKPatch 的工具,专门为系统内核注入补丁。这种工具的优势在于,可以实现对不同手机自适应地打补丁。经过我们对自己掌握的几百台手机的测试,都可以自动为系统打补丁。在整个打补丁的过程中,系统甚至不需要重启,甚至没有卡顿。

【BlackHat 现场,百度 X-Lab 展示“内核热补丁”技术】

雷锋网:

这种热补丁技术是如何实现的呢?

韦韬:

第一步,引擎会收集用户的内核信息和手机软硬件信息,然后根据关键的参数已经安全机制选项给出模板,这些“自适应”的过程在手机之上就可以自动完成。

第二步,引擎会把生成好的补丁注入内核。如果我们和厂家有合作,就可以正常修补;如果没有合作,也可以用 Root 技术进去打补丁。

第三步,打内核热补丁。在打补丁的过程中,会保持系统地流畅。针对没有在调用的参数,可以直接替换,针对正在调用的参数,会进行短暂的暂停。由于 Android 不是“硬实时系统”(完全的实时交互系统),所以用户对这种停顿根本感受不到。

雷锋网(搜索“雷锋网”公众号关注)

这个内核热补丁对于所有 Android 机型都通用吗?

韦韬:

我们对身边的几百台手机进行了测试,都能很好地打补丁。但是,我们的手机只是市场上很小的一部分。不排除有些特殊的例子,例如:有些厂商提供了自己特殊的安全机制。还有些收集的 CPU 本身存在 bug,虽然这类手机比例很小。但是我们有六七亿用户,即使是1%的手机有问题,仍然数额很大。所以让安卓系统变得这件事并不是一个人能够做到的。我们需要手机厂家、安全厂商、谷歌、高通和我们相配合。

雷锋网:

对系统内核打补丁,理论上来说有可能形成新的攻击面,如何让谷歌来信任百度呢?

韦韬:

正是因为这个原因,我们今天在全球首次推出了另一个热补丁引擎 LuaKpatch。Lua 是一种非常小巧的脚本语言,它的代码非常简单,可以实现的功能也受限制。但是它的优点是,谷歌或手机生产厂商可以简单地审计代码的安全性。不过,它的缺点是,有些补丁无法通过 Lua 语言修补,还要使用 AdaptKpatch。这两种引擎需要配合使用,才能完整地为系统内核打补丁。

雷锋网:

AdaptKpatch 引擎会出现碎片化的问题吗?

韦韬:

如果我们完全无限制的开放技术,真的有可能造成另一次碎片化的过程。所以我们选择为核心技术申请了几个专利,但是这些专利对于生态合作伙伴是开放的。我们希望通过建立联盟的方式,避免 AdaptKpatch/LuaKpatch再次出现碎片化的问题。

小结

在 BlackHat 现场,韦韬和同事向全世界展示了这个工具。

根据现场的演示视频,原本可以被 Root 工具 Root 的手机,经过 AdaptKPatch 和 LuaKPatch打补丁之后,完全无法 Root。而且,整个的内核升级过程中,手机并没有重启,甚至没有卡顿,完全正常使用。

BlackHat 一直作为安全技术发展趋势的标杆,从这一点上看,饱受“免疫疾病”折磨的 Android 系统,也许会在中国黑客的努力之下,走出泥潭。

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