Network Security Configurationについて - Android N

今回のセキュリティ回りで目を引いたのが、「Network Secure Config」という機能です。

公開されているアンドロイドアプリは脆弱性がいっぱいですが、特にHTTPS通信の証明書の検査不備はひどいもので、IPAから注意喚起が出るほどです。

プレス発表　【注意喚起】HTTPSで通信するAndroidアプリの開発者はSSLサーバ証明書の検証処理の実装を

この脆弱性の対応策がNetwork Secure Config機能に入っています。

宣伝になりますが、ちなみに、この脆弱性はRiskFinderでも検知ができ以下のようなメッセージが表示されます。

脆弱性が生み出される理由

さて、これらの脆弱性が生み出される理由は、何かというと、凡ミス、及び知っているか知っていないかの単純な知識不足です。

アンドロイドアプリの多くは、サーバと通信をします。ログイン等の処理があるときはhttpsを使用して通信を行います。しかしながら開発段階では、サーバの正式な証明書は用意されていません（正式なサーバ名も決まるのは、開発の最後の段階だったり、開発が終わってからだったりしますしね）。従って開発段階では、テストサーバを立てて開発を行います。テストサーバとhttps通信を行うとき、もちろんサーバー証明書が必要になりますが、パブリックCA局にお願いしてお金を払ってテストサーバ用サーバ証明書を作成するといった事にはなりません。普通自己証明書（通称オレオレ証明書）を自分で作成してサーバーに配置します。
しかしながら、クライアントから、自己証明書を持つテストサーバにアクセスした場合、正しい署名ではないということでエラーになります。この時このエラーを回避して、「とりあえず」動かすコードを書いてしまいます。

さて、開発は進み、正式なサーバーが用意されましたので、アクセス先のURLを書き換えます。このとき上記の署名のエラーを回避するコードがそのままですと、「SSLサーバ証明書検証不備」の脆弱性を持ったアプリが生み出されます。このような仕組みで、中間者攻撃が可能なアプリが大量に生産されています。
本当にたくさんのアプリが該当します。開発者の方は、一度チェックしてください

脆弱性を生み出さない仕組

話が長くなりましたが、セキュリティの世界では有名なこの話も、なかなか開発者には届きません。
またリリースコードでは削除しなければいけないと思っても削除し忘れという事も良くあります。
この脆弱性を生み出さないようにする仕組みが、Android Nで導入された、「NetWork Secutiry Config」に入っております。Network Security Config機能には、他にも機能が入っておりますが、デバック時のみ用意したCAを使うConfigring CAs for Debuggingという機能はHTTPS通信をする開発者の方にとっては知ってもらいたい機能となります。

まだ、最初のPreview版ですし、色々と今後変更はありますので、あまり深い検証はせずに、翻訳、解説していきたいと思います。

今回新しくできた、Network Security Configurationページの翻訳というか超訳です。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
...<app ...>
    <meta-data android:name="android.security.net.config"
               android:resource="@xml/network_security_config" />
    ...</app>

補足）nexwork_security_configというネットワーク接続設定用の設定ファイルを作成し、AndoroidManifestに場所を記載する。

Customizing Trusted CAs

アプリは、プラットフォームデフォルトのCA（認証局）の代わりに、CAのカスタムセットを信頼したいことがあります。
これの一般的な理由は以下の通りです。

• カスタム認証局（企業内部CAを使用している等）を使用しているホストに接続する時
• プレインストールされているすべてのCAを信用する代わり、信頼したいCAのセットだけに制限したい時
• システムに含まれていない、信用するCAを追加したい時

デフォルトで、すべてのアプリケーションのセキュアコネクション(例：TLS,HTTPS)は、プレインストールされたシステムのCAを信頼します。またtarget API level23(Android M)以下では、デフォルト機能でユーザが追加したCAも信用します。（訳注：端末設定から、信頼できるCA証明書のインストールができる。そしてAndroid Nからはこの機能がなくなった。）
アプリケーションは、自分自身のコネクションについて、base-config（アプリ全体のカスタマイズ用）もしくはdomain-config（ドメイン毎のカスタマイズ用）を使用してカスタマイズ可能です。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <domain-config>
        <domain includeSubdomains="true">example.com</domain>
        <trust-anchors>
            <certificates src="@raw/my_ca"/>
        </trust-anchors>
    </domain-config>
</network-security-config>

PEMかDERフォーマットのCAの証明書をres/raw/my_caファイル記載します。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <domain-config>
        <domain includeSubdomains="true">secure.example.com</domain>
        <domain includeSubdomains="true">cdn.example.com</domain>
        <trust-anchors>
            <certificates src="@raw/trusted_roots"/>
        </trust-anchors>
    </domain-config>
</network-security-config>

信頼するCAはPEMかDERのフォーマットでres/raw/trusted_rootsに追加する。もしPEMフォーマットを使うなら、PEMデータのみを含めなければならずextra textは含めない。また複数行の<certificates>属性を使用することができる。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <base-config>
        <trust-anchors>
            <certificates src="@raw/extracas"/>
            <certificates src="system"/>
        </trust-anchors>
    </base-config>
</network-security-config>

Configuring CAs for Debugging

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <debug-overrides>
        <trust-anchors>
            <certificates src="@raw/debug_cas"/>
        </trust-anchors>
    </debug-overrides>
</network-security-config>

Opting Out of Cleartext Traffic

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <domain-config usesCleartextTraffic="false">
        <domain includeSubdomains="true">secure.example.com</domain>
    </domain-config>
</network-security-config>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <domain-config>
        <domain includeSubdomains="true">example.com</domain>
        <pin-set expiration="2018-01-01">
            <pin digest="SHA-256">7HIpactkIAq2Y49orFOOQKurWxmmSFZhBCoQYcRhJ3Y=</pin>
            <!-- backup pin -->
            <pin digest="SHA-256">fwza0LRMXouZHRC8Ei+4PyuldPDcf3UKgO/04cDM1oE=</pin>
    </domain-config>
</network-security-config>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <domain-config>
        <domain includeSubdomains="true">example.com</domain>
        <trust-anchors>
            <certificates src="@raw/my_ca"/>
        </trust-anchors>
        <domain-config cleartextTrafficPermitted="false">
            <domain includeSubdomains="true">secure.example.com</domain>
        </domain-config>
    </domain-config>
</network-security-config>

XMLの記載方法の説明なので省略（ざっと見ればわかります）

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <base-config>
        <trust-anchors>
            <certificates src="..."/>
            ...
        </trust-anchors>
    </base-config>

    <domain-config>
        <domain>android.com</domain>
        ...
        <trust-anchors>
            <certificates src="..."/>
            ...
        </trust-anchors>
        <pin-set>
            <pin digest="...">...</pin>
            ...
        </pin-set>
    </domain-config>
    ...
    <debug-overrides>
        <trust-anchors>
            <certificates src="..."/>
            ...
        </trust-anchors>
    </debug-overrides>
</network-security-config>

ネットワークセキュリティ設定機能をまとめますと

• ルート証明書が無条件で信用できなくなった→アプリ単位のCAカスタマイズ
• SSL証明書の検証不備→デバック用CAを使用可能
• CA局信用できないなー→Pinning
• クリアテキスト→んーなんか事件あったっけ？おまけ？

デバック用のルート証明書って、リリースビルドの時に自動的に消されるのかなぁ、残ってしまうとやだなーとか、ちょと文章だけでは詳細わからない所がありますが、その点は追々調査していきたいと思います。