如何打造一个安全的App?这是每一个移动开发者必须面对的问题。在移动App开发领域,开发工程师对于安全方面的考虑普遍比较欠缺,而由于iOS平台的封闭性,遭遇到的安全问题相比于Android来说要少得多,这就导致了许多iOS开发人员对于安全性方面没有太多的深入,但对于一个合格的软件开发者来说,安全知识是必备知识之一。
对于未越狱的iOS设备来说,由于强大的沙箱和授权机制,以及Apple自己掌控的App Store, 基本上杜绝了恶意软件的入侵(非越狱)。但除系统安全之外,我们还是面临很多的安全问题:网络安全、数据安全等,每一项涉及也非常广,安全是非常大的课题,本人并非专业的安全专家,只是从开发者的角度,分析我们常遇到的各项安全问题,并提出通常的解决方法,与各位同学交流学习。
每一个软件工程师都有义务保护用户数据的隐私和安全。
首先是网络安全,OSI模型各层都会面临相应的网络安全问题,涉及宽广,而网络安全也是安全领域发展最为繁荣的领域。本文我们只是从移动应用开发角度,以尽量简单的方式,讲解HTTPS核心概念知识,以及在iOS平台上的实现。建议现在还在使用HTTP的应用都升级到HTTPS。
引读:互联网全站HTTPS的时代已经到来
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HTTPS
其实HTTPS从最终的数据解析的角度,与HTTP没有任何的区别,HTTPS就是将HTTP协议数据包放到SSL/TSL层加密后,在TCP/IP层组成IP数据报去传输,以此保证传输数据的安全;而对于接收端,在SSL/TSL将接收的数据包解密之后,将数据传给HTTP协议层,就是普通的HTTP数据。HTTP和SSL/TSL都处于OSI模型的应用层。从HTTP切换到HTTPS是一个非常简单的过程,在做具体的切换操作之前,我们需要了解几个概念
SSL/TSL
关于SSL/TSL,阮一峰的两篇博客文章做了很好的介绍:
SSL/TLS协议运行机制的概述
图解SSL/TLS协议
简单的来说,SSL/TSL通过四次握手,主要交换三个信息:
数字证书:该证书包含了公钥等信息,一般是由服务器发给客户端,接收方通过验证这个证书是不是由信赖的CA签发,或者与本地的证书相对比,来判断证书是否可信;假如需要双向验证,则服务器和客户端都需要发送数字证书给对方验证;
三个随机数:这三个随机数构成了后续通信过程中用来对数据进行对称加密解密的“对话密钥”。
首先客户端先发第一个随机数N1,然后服务器回了第二个随机数N2(这个过程同时把之前提到的证书发给客户端),这两个随机数都是明文的;而第三个随机数N3(这个随机数被称为Premaster secret),客户端用数字证书的公钥进行非对称加密,发给服务器;而服务器用只有自己知道的私钥来解密,获取第三个随机数。这样,服务端和客户端都有了三个随机数N1+N2+N3,然后两端就使用这三个随机数来生成“对话密钥”,在此之后的通信都是使用这个“对话密钥”来进行对称加密解密。因为这个过程中,服务端的私钥只用来解密第三个随机数,从来没有在网络中传输过,这样的话,只要私钥没有被泄露,那么数据就是安全的。
加密通信协议:就是双方商量使用哪一种加密方式,假如两者支持的加密方式不匹配,则无法进行通信;
有个常见的问题,关于随机数为什么要三个?只最后一个随机数N3不可以么?
这是由于SSL/TLS设计,就假设服务器不相信所有的客户端都能够提供完全随机数,假如某个客户端提供的随机数不随机的话,就大大增加了“对话密钥”被破解的风险,所以由三组随机数组成最后的随机数,保证了随机数的随机性,以此来保证每次生成的“对话密钥”安全性。