iOS浏览器安全漏洞分析与利用技术深度剖析

本文详细分析了iOS平台各类浏览器的安全漏洞,包括UIWebView架构、通用跨站脚本漏洞、地址栏欺骗技术等。研究人员通过黑盒测试和代码审计发现了多个浏览器的安全缺陷,并提供了具体的技术实现细节和修复建议。

iOS浏览器与UIWebview

iOS非常流行(根据StatCounter统计,它是第三大流行平台)。移动浏览器约占市场份额的20%到25%。iOS提供与桌面浏览器和云的集成(因此攻击者可以获取相同数据)。许多第三方iOS浏览器具有相似的弱点,这些弱点仍被新浏览器复制…而且某些漏洞赏金计划也采用了iOS。

默认的iOS浏览器是Mobile Safari。根据iOS应用商店审核指南,“浏览网页的应用必须使用iOS WebKit框架和WebKit JavaScript”。当然,Mobile Safari不是苹果商店中唯一的浏览器,其中一些也在桌面上使用。

浏览器是使用UIWebView构建的,该组件允许在应用程序中包含网页内容。UIWebView与原生Mobile Safari的主要区别集中在用户界面上。它们核心都使用WebKit,但原生浏览器使用Viewport而不是UIWebView。UIWebView API相当简单直接,允许获取远程文件/HTML字符串/二进制数据,并可编程实现基本导航功能(前进、后退、停止加载、重新加载)。stringByEvaluatingJavaScriptFromString函数允许从字符串执行JavaScript,且具有与来源页面相同的权限。远程Web服务器可以通过使用内容安全策略来阻止JavaScript执行。JavaScript用于实现浏览器功能并重写原生函数,以与Objective-C代码桥接,例如实现多标签页功能。最后,UIWebViewDelegate API允许响应加载文档中的特定事件。

演讲者解释说,他们的研究主要关注多标签页、地址栏、自动完成和密码管理器、下载、对不受信任SSL证书的支持以及其他功能(安全评级、恶意软件防护、云集成)的行为。他们表示受到"浏览器安全手册"的启发,该手册提供了一组可以在浏览器上运行的测试用例。此外,他们还从Web角度进行了黑盒测试、JavaScript代码审查以及一些逆向工程/调试。他们准备了一些跨浏览器测试用例,并在https://ios.browsr-tests.com上提供。

此外,他们还重新测试了一些之前的Mobile Safari漏洞,发现某些修复并不完整。

UXSS(通用跨站脚本)

Lukasz表示,在UXSS中,攻击者利用浏览器中的漏洞。在报告某些漏洞时,浏览器开发人员通常回应"WebKit应该处理同源策略,对吧",将责任归咎于iOS。他们发现这种假设/反应并不总是正确的。通常人们只关注功能而忽视安全性。CVE-2013-6893、CVE-2013-7197和CVE-2012-2899是各种浏览器中UXSS漏洞的几个示例。大多数情况下,问题是由于浏览器支持多标签页使用,并且可以指定在子窗口/标签页中显示/执行什么内容。在iOS上,WebKit并没有真正的多标签页,这意味着浏览器开发人员需要自行实现所有必需的功能。在桌面浏览器上使用的技术相对安全,但在iOS浏览器上情况不同。

父窗口/标签页使用原生UIWebView同源策略。要创建新标签页,必须使用Objective-C中的"桥接",开发人员需要记得更新地址栏和其他UI元素。为了实现所有这些,需要自定义同源策略。最终的子窗口/标签页再次使用原生同源策略。

此外,由于移动浏览器没有真正的原生文件下载方式,它们通常加载文件然后使用本地file://源写入。在某些情况下,文件通过Content-Disposition: attachment在托管站点的源中显示。在iOS 5+中实现了新的"隔离附件源",但并未解决所有问题。操作Content-Type也产生了一些有趣的结果。text/plain可以在< iOS 7中作为HTML执行(现已修复),application/octet-stream也可以作为HTML执行,而使用application/other打开页面会触发Mobile Safari询问使用什么应用程序打开文件(可能获得本地跨源权限)。无论如何,如果能够执行JavaScript并破坏同源策略,就可以窃取cookie、访问内部网站等。他们解释说,窃取密码并不那么容易。

为了以正确方式处理本地HTML文件,开发人员应将文件作为text/plain打开,应用内容安全策略头,使用HTML5沙盒,或使用Quick Look而不是UIWebView(因为Quick Look不支持JavaScript)。

从攻击角度来看,要利用UXSS,如果还能够欺骗地址栏,成功的机会将增加。事实上,有时甚至不需要UXSS漏洞,仅能够欺骗地址栏就足够了。实际上,不能真正使用框架,通常只能攻击移动浏览器的父/顶层窗口,不能真正将窗口隐藏在另一个窗口下…因此UXSS漏洞的成功可能相对有限。

ABS(地址栏欺骗)

Marek解释说,地址栏是移动浏览器开发人员编程的部分。它不是UIWebView的一部分。能够更改网站内容而不更新地址栏显然是不好的。一种可能的方法是使用超时函数来更新当前页面的内容。“初始化与中断"技术是实现ABS的另一种方式。代码不是等待页面加载,而是中断加载并加载其他内容。还可以告诉浏览器回退到某个页面。在卡巴斯基安全浏览器和F-Secure安全浏览器中发现了漏洞。在某些情况下,即使使用自签名证书加载页面,浏览器仍会保留绿色的"证书正常"图标。

某些浏览器容易受到以下场景的攻击:首先加载无效页面,然后重定向到最终钓鱼页面,而不更新地址栏。在循环中加载页面并首先连接到未监听的端口,然后再连接到实际页面/端口,也可能允许控制地址栏中的URL(因为端口通常不显示)。

要修复这些问题,重要的是显示当前在UIWebView中加载的URL,而不是你认为会在那里的URL。此外,在每个事件上更新地址栏,包括webView::didFailLoadWithError。最后,如果有实际成功且有效的SSL连接,显示SSL锁是有意义的。在此之前不要显示。

其他常见弱点

他们还研究了一些其他漏洞,包括URI方案(影响下载、发送未经认证的推文和绕过弹出窗口阻止程序)和URL处理(Mobile Safari中的格式字符串内存损坏漏洞,允许从堆栈泄漏内容,甚至在使用代理渲染时访问服务器文件系统)。

密码管理器功能也由Web浏览器开发人员实现。在一个场景中,研究人员能够通过中间人漏洞从密码管理器中窃取密码。地址栏会非常短暂地更新,但演示的攻击是成功的。

最后,SSL的处理方式很重要。默认情况下,iOS UIWebView https请求的无效证书会在没有用户交互的情况下被拒绝。通过某些漏洞,可以改变这种行为。Opera Coast 3.0是容易受到简单中间人攻击的浏览器之一。

关于演讲者

Lukasz Pilorz - 此前是国际电子商务平台的应用程序安全专家,现在在英国最大银行之一担任渗透测试员。OWASP波兰会议的常任演讲者,波兹南分会的发起人。他的Web安全职业生涯始于2006年的sla.ckers.org。

Marek Zmyslowski在渗透测试方面拥有多年经验,包括多家波兰银行和金融机构的银行系统和电子银行。目前他在世界最大银行之一担任首席渗透测试专家,测试内部系统。持有Offensive Security的OSCP和OSCE证书。他也是OWASP波兰董事会成员。Marek毕业于华沙理工大学电子与信息技术学院。

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