應用程序安全漏洞已成軟件應用大威脅
責編：admin ｜2014-07-23 15:02:11天下沒有完美的事物，軟件會有bug，就跟一般人會說錯話、寫錯字一樣，在所難免。然而，隨著當前行動應用與大數據技術蓬勃發展，我們對于應用程序與云端服務的依賴程度日漸提升，對于系統的可靠度與軟件質量的要求也連帶水漲船高。
不論是硬件或硬件的因素，系統只要出一次包，就可能影響成千上萬使用者。不過，若是一般的硬設備故障或網絡服務停擺，我們尚且能搭配各種高可用性與備援機制，將受影響的程度降至最低，但其中執行的程序一旦有功能性的失誤，甚至有安全漏洞，想要修正就沒那么簡單，因為可能要先找到問題所在的程序原始碼、提出解決方法、重新發布調整過的程序或安裝修補程序，甚至有時必須要先讓應用系統脫機，才能套用修正的方式，若是牽涉到服務器端與客戶端程序或設定的重新部署，來來回回之間，往往又要耗費許多時間和人力進行。
對于軟件質量的判斷，通常我們分為功能性與安全性等兩大層面，一般應用程序或系統上線之前，多多少少都會檢核程序是否符合這兩種性質的需求，但比較偏重功能性的驗證，因為要判斷程序執行時是否能滿足需求，相對容易，至于安全性的部份，若開發時沒有考慮到功能遭到濫用的可能性，而刻意限縮特定程序執行的條件，之后若被人發現有這樣的漏洞，可能會讓人乘虛而入。
軟件重大安全漏洞越演越烈
對許多it人員來說，持續關注系統資安弱點信息、定期執行漏洞修補，已經成為例行公事之一。從2001到2003年之間，開始有許多惡意軟件利用windows、ie、outlook express、outlook的安全性弱點發動攻擊，肆虐全球個人計算機與服務器，像是code red、nimda、blaster、sasser等蠕蟲，也是在那段時期，微軟強化了windows xp更新機制與系統防護，并決定在每月第二周的周二定期發布系統更新。
除了微軟，在個人計算機使用率相當高的數字內容格式adobe pdf和flash在2009年之后，也因為漏洞而頻頻遭到攻擊，到了2012年、2013年，java成為新的苦主，2013年1月，美國國土安全部計算機緊急應變小組甚至呼吁使用者，在甲骨文公司推出穩定java版本前，應繼續停用瀏覽器上的java功能，然而在2月時，幾家知名的網站和it公司也都紛紛中招，包括推特(twitter)、臉書(facebook)、蘋果和微軟都宣布內部計算機因此遭駭的狀況。
到了今年4月，提供ssl/tls加密傳輸功能的開放源碼套件openssl，發布heartbleed臭蟲的重大安全通告，這套應用上相當普及的函式庫，在tls/dtls 傳輸安全層的heartbeat(心跳)擴充功能之中，有程序臭蟲，若該漏洞遭黑客利用來發動攻擊，會造成內存存放數據外泄，有可能從服務器端外泄到客戶端，或者由客戶端外泄到服務器端。
受到該漏洞影響的openssl版本，包含1.0.1到1.0.1f，以及1.0.2-beta，而目前有許多linux和freebsd操作系統都內建openssl，這些版本的openssl已整合其中，因此debian、ubuntu、centos、fedora、openbsd、freebsd及netbsd當中一些版本，也都遭到波及。此外，因為許多系統與軟硬件產品也采用openssl，或是內建整合openssl的軟件平臺，例如開源的網站服務器平臺apache和nginx，所以牽涉到的范圍更廣泛。
例如，就連google、amazon的網站服務，以及cisco、juniper的網絡設備都深陷安全漏洞的風暴，還有vmware的虛擬化平臺與管理軟件、mysql、mariadb和postgresql等數據庫系統，以及symantec、mcafee、kaspersky、f-secure、sophos旗下一些資安軟件的特定版本，也受到影響。
由上面的例子來看，應用程序的安全漏洞所引發的效應越來越大，而且日益復雜，要在短時間內修復，都需要時間，所牽涉到的軟件性質也日益多元化──從一開始針對個人端計算機的微軟windows操作系統、ie瀏覽器與office應用程序，以及pdf、flash及java，現在許多網站服務器、云端服務運作時所仰賴的重要組件，也被踢爆有軟件安全漏洞的問題，除了事后要有完善的機制，盡速亡羊補牢，更重要的是記取教訓，做到事前預防，才能夠降低漏洞出現的機率，連帶地，后續黑客如果想要用漏洞來發動攻擊，也會越來越困難。但若要達到這樣的目標，從軟件還沒有釋出、正式上線之前的開發過程中，就要采取對應的作法，目前像是微軟、adobe、cisco等公司，都已經發展或導入了所謂的軟件安全開發生命周期(security development lifecycle，sdlc)，由于安全性也是軟件質量的一部分，因此，通常都會透過測試的方式，在軟件正式發布前，執行相關的功能與安全性檢驗。
行動裝置成為市場寵兒，也成為惡意軟件橫行的新戰場
除了個人計算機和服務器端會有應用程序安全漏洞，行動裝置的操作系統平臺和app也都是由開發人員所寫出來的軟件，同樣不可能做到100%無漏洞，而兩個主要平臺android和ios，當然也是有心人士鎖定的目標。
以市占比例最大的android裝置數量來說，市調分析機構gartner和idc均預測今年底將突破10億個，因為太過普及，所以，在這個平臺所發展的惡意、高風險或擾人app也是最多。根據趨勢科技全球技術支持與研發中心所發布的《2013年trendlabs信息安全總評》來看，2013年底已累積140萬個，單就2013這一年就出現了1百萬個新的app威脅，2014年底預估將突破300萬個，不過在趨勢科技最新公布的《2014年第一季trendlabs信息安全總評》當中，他們發現相關的app威脅現在就已經突破2百萬個。
除了app威脅，過去我們所熟悉的網絡釣魚網站、垃圾郵件詐騙威脅，行動裝置同樣會面臨，值得注意的是，針對行動裝置平臺的漏洞攻擊也開始增多，例如去年android平臺爆出masterkey漏洞(cve-2013-4787)，已經安裝的正常app可能在不知情的狀況下被偷換成惡意軟件；另一個攻擊是叫做backdoor.androidos.obad的惡意軟件，運用類似后門程序與rootkits的手法，透過操作系統漏洞──root與裝置管理者的權限，取得整臺android裝置的權限；而蘋果的行動裝置平臺ios6也傳出安全漏洞，若iphone或ipad接上黑客所改造、特制的充電座，這個弱點將會授與對方完整存取這個設備的權限。
有些漏洞則可以影響任何行動裝置操作系統平臺，因為問題出在跟所連接的周邊裝置有關，例如行動裝置搭配的sim卡，當中所采用的舊型加密系統有程序臭蟲，黑客只需傳送sms簡訊到這臺裝置，即可觸發裝置錯誤，進而釋出56位長度的安全密鑰，而這把密鑰可以觸發下載惡意的java applet，以便散播簡訊和位置監控等惡意行為。
到了今年3月，趨勢科技發現了一個針對android 4.0以上版本的系統漏洞，它要是遭到有心人士濫用，可能會造成系統不斷重新啟動的狀態，如此等于讓行動裝置應提供的各種功能處于失效狀態，無法操作、通話。同月，又出現了另一個自定權限漏洞，它讓app能夠讀取其他app所保護的數據，而這可能會導致機密外泄。
ios和mac os x今年初也出現安全漏洞cve-2014-1266，這是跟ssl/tls加密聯機有關的弱點，攻擊者可能擷取或修改聯機過程中所傳輸的數據，問題在于傳輸時并未驗證聯機的真實性。若未修補這項漏洞，蘋果的行動裝置在連上因特網時，有可能因此受到監聽及聯機挾持。
該漏洞影響的操作系統版本算是不少，包括ios 6到6.1.4、ios 7到7.0.5、mac os x 10.9和10.9.1，以及apple tv 6.0和6.0.1。后來，蘋果為此陸續發出ios 7.0.6、mac os x 10.9.2和apple tv6.0.2的安全更新檔。
程序代碼少了括號，系統安全性竟然就破功？
從上述來看，應用程序的安全漏洞太多了，從個人計算機、服務器，現在連云端服務、行動裝置也都遭殃，簡直是野火燒不盡，春風吹又生，然而真的每一個問題都無法事先預防嗎？不能在軟件開發的過程中，就及早發現問題并解決掉嗎？
其實這是可以做到的，有的程序臭蟲之所以產生，甚至只是因為一些小疏忽所造成，前面提到的ios和mac os x漏洞cve-2014-1266，就是典型的例子，一些專家追本溯源后發現，原本的程序代碼只是少了一個括號，若加上去，程序運作就安全了。
這個操作系統的安全性弱點很特別，很多人都叫它「goto fail」漏洞，因為，關鍵在這兩種操作系統數據安全組件securetransport安全傳輸功能的sslkeyexchange.c程序代碼當中，一支sslverifysignedserverkeyexchange函式寫錯了，里面有兩行的goto fail敘述緊接著執行，第一個goto fail是正確的，它對應到if敘述，但第二個goto fail就不是條件式，不論前面的if條件式是否成立，程序代碼總是會執行到第二個goto fail，也就是回傳err，而且也不會執行sslrawverify函式。
接下來會發生什么事？google資深軟件工程師adam langley在他的部落格《imperialviolet》上，透過〈apple's ssl/tls bug〉這篇文章，提出了進一步解釋。他認為，這里的err將會包含1個值，因為sha1更新作業會順利完成，所以，驗證簽署的作業永遠不會失敗。
此外，這個驗證簽署的作業會檢查serverkey exchange傳輸訊息的簽名，這會用在dhe和ecdhe的ciphersuites加密演算集，讓聯機能與臨時密鑰(ephemeral key)溝通，服務器可以藉由自身憑證的暫時密鑰和簽署，讓客戶端知道聯機是從這邊而來的。然而，如果臨時密鑰和憑證煉(certificate chain)之間的連結斷了，一切的驗證和信任關系將會面臨崩壞。因為，在這樣的環境下，服務器端有可能送出一個正確的憑證煉給客戶端，卻是以錯誤的私鑰來簽署交握，或者根本就不用簽署就可驗證聯機，服務器無法證明它的憑證里面擁有與公鑰匹配的私鑰。
基本上，這個安全漏洞會影響任何使用securetransport的系統，但不包括chrome和firefox，因為它們都使用nss for ssl/tls，然而，這意義不大，因為更底層的操作系統軟件更新機制仍然是用securetransport來進行。同時，這個程序臭蟲，也會影響任何使用dhe或ecdhe的cipher suites加密算法的站臺。
該漏洞倒是不會影響tls 1.2，因為在當中負責驗證serverkeyexchange訊息的函式是不同的，然而，為了讓客戶端能接受該訊息，攻擊者還是可以自行挑選任何的tls版本。一旦客戶端只啟用tls 1.2，就會解決這個問題，同樣地，如果客戶端只選擇完全以簡單的rsa演算集，也就等于沒有進行serverkeyexchange的作業，此時，也可以解決該漏洞。
這類的臭蟲一旦出現，要如何偵測出來呢？adam langley說，若在蘋果的軟件開發工具平臺xcode編譯這段程序代碼時，可以加上-wall的參數來啟用所有警示，可以隱約看見出問題的程序代碼段落(即便不是使用2013年發布的gcc 4.8.2或clang 3.3)。因此，他認為若有更明顯的警示，將有助于及時發現這個問題，但這么一來，對于整體程序代碼也會產生誤報率太高的狀況。
相較于每隔一陣子就撲天蓋地而來的各種應用程序安全漏洞信息，蘋果爆出這個嚴重危害ssl安全傳輸功能的操作系統漏洞，雖然只是滄海一粟，乍看之下，它似乎是個離譜的微小錯誤，卻能讓網絡傳輸不再安全，同時，這個紕漏可能有許多開發人員就算用人工方式逐行檢查，未必能一眼識出，而且，就算透過整合式開發工具，或是程序代碼安全檢測工具，也不一定能偵測出來。
此外，也幸好有蘋果愿意開放部分版本的系統程序代碼，還有發掘出該問題的資安專家，外界才有機會更全面地了解這樣的問題何以發生，并進行充分的討論，從而學到教訓，不再重蹈覆轍。雖然類似這樣的漏洞、甚至更難以發現的漏洞，未來可能還是會出現，但認真研究過這種問題的開發人員，想必將更有機會消弭掉這類漏洞。
除此之外，我們也必須意識到應用程序漏洞遭到濫用的方式，也在轉變。
例如，讓許多網站管理者都相當頭痛的目標式攻擊，黑客通常會設法尋找、利用網站的漏洞，以便取得系統控制權，并在站內植入惡意軟件，以便感染瀏覽網站的用戶計算機。
而根據賽門鐵克4月發布的最近一期全球網絡安全威脅研究報告(internet security threat report，istr)，就2013這一整年而言，最常被有心人士利用的網站弱點是ssl與tls網絡安全傳輸協議的會談重建程序漏洞(ssl and tls protocol renogotiation)，這幾年以來，有不少攻擊事件都跟這有關，例如diginotar的數字證書外泄、beast攻擊(browser exploit against ssl/tls attack)、ssl會談重建程序攻擊(ssl renegotiation attack)、crime攻擊，以及lucky 13攻擊。
這跟今年爆出的ios、mac os x的ssl漏洞，以及openssl的heartbleed漏洞陸續被揭露，似乎都有一些關聯性，這樣的發展趨勢，軟件開發人員和資安人員需多加留意。