大家好~我是史中，我的日常生活是开撩五湖四海的科技大牛，我会尝试各种姿势，把他们的无边脑洞和温情故事
讲给你听。如果你特别想听到谁的故事，不妨加微信（微信号：shizhongst）告诉我，反正我也不一定撩得到。
百度安全的 OASP 技术是什么？
文 | 史中@浅黑科技
在那个没有武松的平行世界里。
潘金莲诞下一子，其貌风流倜傥，挺拔魁梧。武大逢人便夸，此子前途无量。唯有一趟街外，西门大官人每日掩面狂笑。
没错，这事儿有点 bug，这位名为武小宝的孩子，应该叫做西门小宝。
但是，阳谷县医院的“出生证明”上，黑纸白字地写着：小宝亲爹乃是武大，上面还有武大当年按上去的手印。武大只能咬碎了牙往肚子里咽，感觉头上的帽子更鲜艳了
今天的中哥讲故事就到这里，它告诉我们两个道理：
1、隔壁老王偷鸡在所难免。
2、用来证明父子关系的“出生证明”，有时是温暖的港湾，有时却是冰冷的枷锁。
接下来进入正题：
在赛博世界里，同样有无数相爱相杀的父子——App 开发者和他们的 App 。
这些故事隐秘而不为人知，却百转千回却又波澜壮阔。
给我讲这些故事的人，就是百度首席安全科学家，韦韬。
韦韬
Let’s ROCK
一、App 的出生证：应用签名
故事要从一个 App 的诞生开始说。
谷歌的 Android 系统规定，一个 App 得以诞生，要有两个条件：
1、必须要有“应用签名”（对应着武小宝的出生证明）；
2、应用签名上必须附有开发者的“秘钥信息”（对应着老爸武大的指纹）。
↑↑一个 App，必须有应用签名，里面附有开发者的信息，我画了个图，你感受一下。↑↑
你可能会有个疑问，为什么要这样规定呢？知道一个 App 的爹是谁，有神马用呢？
韦韬说，这个信息对于和 App 协作的系统，有很重要的作用：
操作系统需要知道这个 App 的开发者是谁，然后决定给它多大的权限；
应用商店需要知道这个 App 的开发者是谁，然后决定是否让它上架，用什么态度推广；
杀毒软件需要知道这个 App 的开发者是谁，然后决定是重点监控还是直接开绿灯。
↑ ↑ App 中的签名，决定了它将被如何对待。↑↑
我想了两分钟。。。这不就是我们熟悉的拼爹嘛。。。人情冷暖世态炎凉，还真是在哪里都躲不过。
我总结，知道 App 的作者，从根本上说是为了“可追溯性”。举个栗子：
一个手机就像一个幼儿园，每个 App 都是一个小朋友，而操作系统就像老师，杀毒软件就像看门大爷。一旦 App 胆敢欺负其他“同学”，看门大爷就把它揍一顿，下次不让它进学校；老师就可以找来家长——开发者。
当然，如果开发者是某马姓土豪首富，那。。。孩子皮一点就皮一点嘛，聪明。。。
以上算是一派和谐景象。然而你中哥从来不喜欢歌颂和谐，接下来到了见证奇迹的时刻。
二、凶险的“隔壁老王”
你有没有发现，应用签名机制其实挺悲壮的。一个 App 的应用签名走到天涯都不能变，亲爹的名字就像刺青一样写在孩子脸上。可谓家族荣辱，俱在此身。
说问题之前，先理解一下基础概念。韦韬给我简单科普了一下应用签名用到的“秘钥”技术：
目前通用的做法是使用非对称加密的秘钥：秘钥分为一个私钥一个公钥，用公钥签名，用私钥检验。任何一个应用签名，只要用手里的私钥一比对，就立刻知道这是不是自己的儿子。秘钥是以现代密码学为基础的，就连世界上最先进的计算机，都没办法破解。
所以，坏人要想破解伪造某个应用签名，理论上比伪造 TFBoys 的签名难一亿倍。
↑↑易烊千玺的↑↑
↓↓我模仿的↓↓
刚才这段，你看懂了么？没看懂也没关系，总之你只要记住：只要程序开发者的私钥在手，就能保证出去的都是亲儿子，隔壁老王绝无可趁之机。
然而现实世界是，开发者的私钥在以各种姿势泄露。。。
韦韬细数了私钥泄露的一些姿势：
1、野生 App
许多开发者把应用的测试版和正式版使用同样一个私钥签名。这本身不是问题，但是这会造成在开发过程中，团队的很多人都可以接触到这个私钥。这样一来就难免有人见财起意，把私钥偷偷卖给黑产，让一些不法分子搞出一些冒牌 App，也就是“披着羊皮的狼”。
由于用了真的某企业签名，没有任何毛病，所以应用商店、Android 系统、杀毒软件都不能很好地区分李逵和李鬼，如果这个 App 在用户手机上偷钱、窃取隐私，往往逍遥法外很久才会被发现。
2、超级野生 App
更让小伙伴惊呆的是，很多国际互联网巨头的私钥也曾经泄露过。要知道，对于这些富二代 App，系统一般会给予非常高的权限，应用商店也不会费力审核，杀毒软件甚至直接用“白名单”的方式放行。
一旦他们的私钥泄露，黑产据此做出假的 App，在市面上几乎是畅通无阻。
注意，此时对于这些大公司来说，最生不如死的不是泄露本身，而是他们所有安装量数亿的正常应用和那些冒牌 App 使用的是同一个证书私钥。他们如果选择废掉原来的私钥，所有的 App 都无法更新了。这就相当于跟这几亿老用户 Say Byebye。。。
↑↑同样的指纹，同样的签名，被坏人利用，造出了邪恶的野生的 App↑↑
大公司的私钥，很多都有严密的保护机制。私钥存在一台专用的离线电脑，放在一间单独的密室里，企业 CEO、开发总监、管理员分别拿一把钥匙，他们合在一起才能够打开那间密室的门，但就是这样，秘钥还是会泄露。
至于小公司，种种管理不严更是家常便饭。结果就是：在市场上形成了一套完整的产业链：
只需要几万块钱，就能买到一个信誉不错的企业私钥，加上一条龙的 App 推广服务，包你满意。
就这样，无数坏人混进了纯洁的开发者队伍。网络上流传的 App，很多“出生证明”都是假的，亲爹其实是隔壁老王，隔壁老赵，隔壁老孙。。。
说到谷歌 Android 奇葩的应用签名制度，还会导致很多莫名其妙的问题：
比如：应用签名是不可更改的。
假设今天腾讯把微信卖给了阿里巴巴，那么对不起，以后所有的微信版本升级，还得继续用腾讯的应用签名。这就像武大把小宝过继给了西门大官人，每次开家长会，学校还要求武大去，这就相当尴尬了。
当然，非要换应用签名也不是不行，你需要用新的签名重新开发一个App，然后在旧的 App 里提示用户，下载新的 App，然后删掉旧的 App。此时用户的反应大概率是：
再比如：应用签名还是有“有效期”的。
你没看错，这个起到“出生证明”作用的签名，居然是有有效期的。韦韬说，一个应用签名的有效期，是开发者自己定的，但是一旦有效期到期，这个应用就相当于判了死刑，不能继续更新。
于是，谷歌建议，开发者应该设定25年甚至更长的有效期。
但是就像上面所说，如果设定时间过长，一旦把 App 转手，还得硬着头皮给人家去开家长会。
还真是恶意满满的设定啊。。。
三、爬满全身的牛虻
刚才说得这么热闹，好像都是开发者和系统商的烦恼，你已经搬来板凳坐下准备吃瓜了吗？图样图森破。
我告诉你，这些伤痛，最后都是你来背。
别瞅了，就是你。
根据韦韬的介绍，我给你还原一个场景：
Round1
你：在某个游戏论坛，下载了一个看上去有点意思的游戏A。
游戏A：被安装到了 Android 手机上。
Round2
你：满脸幸福地玩着游戏A。
游戏A：一边应付着你，一边在后台下载了“伪造应用B”。（注意！应用B是一个你衣食住行经常用到的 App。伪造应用B是坏人根据应用B泄露的证书开发出的一模一样的应用。）
伪造应用B：用自己替换掉了真正应用B，由于所用的应用证书一模一样，并且版本号更高，所以系统、杀软都没有提示异常。
Round3
你：玩了半天，发现游戏A也并不是那么有意思，于是卸载。
游戏A：卒。
伪造应用B：代替了真正应用B的位置，成为了你手机中的一员，它的日常是这样的：
1）在自己的界面里插入广告，甚至给你弹窗广告。
2）Root 你的手机，然后各种贴心地帮你在后台下载其他 App。。。
3）偷取你的手机号、聊天信息、支付信息、位置信息、收货地址，然后卖给诈骗团伙。
4）在你手机休息的时候，用残余的电量挖点门罗币，贴补它的家用。。。
K.O.
别以为这只是一个耸人听闻的个案，你用来看这篇文章的手机，也许就在承受这样的痛苦。但你却被蒙在鼓里，全然不知。
一个死板的签名机制，引来了一堆恶心的手机寄生虫。我们大多数人，就像泥潭里的黄牛，只能偶尔甩甩尾巴，赶走爬满全身的牛虻，然而不到一秒钟，它们又悉数回来，继续吸血。
我们的世界，还挺绝望的。
四、OASP：为 App 找爸爸
别哭，中哥是不会把你放在绝望的大坑里的。
所谓国家兴亡匹夫有责，大神责任更重。韦韬决定做点什么。
说到这里，我应该再仔细介绍一下韦韬。
他是百度首席安全科学家，百度安全实验室（X-Lab）的领头人。（有关韦韬的介绍，可以出门左转，看中哥之前发布的文章《韦韬：我们的战斗》）这个团队 Base 在美国硅谷，是百度安全研究的特种部队。
在世界顶级黑客大会上，韦韬和同事连续三年向全世界黑客揭露了赛博世界的“生态级”安全风险。
三年的主题分别是：
借助 Android 广告库的黄金时代，黑客可发起响尾蛇精准定位攻击；
移动设备指纹的滥用与泄露；
自适应系统热补丁：共建开放合作生态，对抗Android陈年漏洞攻击。
以上这些议题，对应了 Android 生态林林总总的问题，它们被韦韬称为“Android 生态的白血病”。
2017年，韦韬又在国内顶级安全会议之一的 MOSEC 上，提出了“白血病”续集——安卓签名机制的问题。（在这里稍微介绍一下 MOSEC，这是由国内越狱大神盘古团队发起的安全会议，在世界移动安全领域有很大的发言权，参加一下，绝对不虚此行。）
针对这些问题，百度安全 X-Lab 发起成立了 OASES 联盟，这是一个包含几种开源技术的“智能终端安全解决方案”。其中用来解决“应用签名”问题的技术，就叫 OASP。OASP 是 Online App Status Protocol 的简称，意思是“在线 App 状态协议”。
听名字有点不明觉厉吧？OASP 是怎样解决应用签名的问题呢？
1、在原有签名基础上，加了一个“二层签名”，这个二层签名是允许更换的。
2、关键在于：在二层签名里，除了附上开发者信息，还附上了一个网页链接。
它基本的工作原理是：
Android 系统、应用商店、杀毒软件可以分别校验两层签名，只有两层签名都对的时候，才会给应用放行。
没明白的话，我举个栗子：
想象你家有两扇门，第一扇门的锁不能更换，第二扇门的锁可以更换。
如果你第一扇门的钥匙被坏人配了一把，那么你至少还有第二扇门保护自己的安全。
如果你第二扇门的钥匙被坏人配了一把，那么你只需要给第二扇门换锁，两扇门又可以同时保护你的安全了。
但顶尖安全研究员构想出来的 OASP 远不止这么简单。注意，前方高能，神奇的地方要来了。
极限情况之一
如果你的智商实在捉急，第一扇门和第二扇门的钥匙，同时被坏人配了去，你家是不是就要失窃了呢？
韦韬的答案是：NO！
这时，那个神秘的网页链接就要发挥作用啦。
按照 OASP 的规则，这个网页链接，就是开发者用来发布秘钥是否被盗的。开发者一旦发现私钥被盗，就可以把被盗信息同步在这个网页上，这样无论是 Android 系统、应用商店还是杀毒软件，都可以看到私钥被盗的消息，从而对这个 App 严加盘问，判断它是李逵还是李鬼。
伪造 App，卒。
通过第二层签名，可以查询一个由开发者维护的网页链接，告诉你这个 App 是不是安全。
（这里我要补充说明一下，很多时候杀毒软件不能及时发现 App 的问题，是因为如果对每一个 App 都采用最严格的安检程序，会消耗极大的资源，导致系统崩溃。所以他们会根据 App 的签名进行取舍，这并不是嫌贫爱富和偷懒的表现，而是无奈之举。）
极限情况之二
不知道你发现没有，刚才的逻辑里有一个小漏洞。
一旦坏人拿到了两层签名秘钥，实际上他是可以改动这个网页链接的。也就是，它可以自己搞一个链接，附在第二层签名里，让校验它的人看到的信息是假的。
这种情况下，是不是你家就失窃了呢？
韦韬的答案是：NO！
校验的过程，不仅仅是校验链接里的信息，还会校验这个链接是不是属于开发者的公司。举个例子， 系统看到两层签名里，都标明自己是百度的 App，但是指向的验证链接，却是一个无名公司的网址。这种情况就可以判断，一定是两层签名都被盗了。
伪造 App，卒。
通过第二层签名，可以查询这个链接的所有者到底是不是属于开发者，从而达到锁定链接的效果。
极限情况之三
如果你的两层签名的秘钥同时丢了，连网站的 HTTPS 证书也丢了，黑客可以同时伪造你的 App 和你的网站而不被别人发现，这个时候开发者估计要凉了吧？
韦韬的答案是：NO！
这种属于不太会发生的极限情况，黑客可以利用秘钥生成新的校验链接，也会在“野外”流传一段时间。
但是，大多数杀毒软件有一个机制，那就是会在野外探测最近传播的 App，从而形成自己的资料库。想象一下，杀毒软件在野外探测到的某款 App，明显分为两类：其中90%都指向了同一个校验网址，而只有10%指向了另一个校验网址，那是不是说明指向另一个校验网址的 10% 是可能有问题的呢？
于是，杀软可以对这些“少数派”进行严格排查。
伪造 App，还是卒。
如果两个链接都显示自己属于开发者，那么可以从他们的比例判断真伪。
烧脑的部分终于结束了。。。
烧脑是有点烧脑，不过话说回来，要解决一个复杂的问题，不来一点猛药怎么行呢？
“为 App 找爸爸”的 OASP 技术就是这样实现的。猛药已备，接下来的任务就是让人服下去。
五、OASP 的长征
仔细想想，百度安全实验室想要做的，不是升级一个节点，而是升级一个生态。
升级一个节点，就像教育一个人不闯红灯；
而升级一个生态，就像教育所有国人都不闯红灯。
二者难度差多大，可想而知。
刚才说过，OASP 在谷歌原生的应用生态之上，又覆盖了一层新的生态，所以 OASP 要想起作用，就需要生态的参与者——开发者、操作系统、应用市场、杀毒软件——都进行配套的技术升级。虽然技术上改动很小，但要调动那么多小伙伴，还是任重道远。
翻开历史文献，很多 Android 生态的演进，都是由谷歌直接推动的。那么，谷歌难道不知道应用签名规则存在这么多 Bug 吗？为什么这么多年都没有改进官方的 Android 系统？
韦韬告诉我，其实他和团队早就因为这个问题和谷歌进行过交流，不过谷歌并没有马上行动。分析起来可能有两点原因：
一来，应用签名的滥用问题在美国并没有中国这么普遍，谷歌并没有亲身感受；
二来，改善应用签名问题并不是谷歌现阶段的技术重心，于是谷歌决定先“保守治疗”。
之后的故事就是，百度 X-Lab 决定身体力行，先用自己的行动帮助谷歌改善应用签名的生态。从2017年5月 MOSEC 以后，韦韬就开始带着兄弟们做研究，参考了国际上很多顶尖的安全签名办法，在2017年底推出了 OASP。
其实，OASP 在中国的推广，并没有想象中那么困难。
因为大家已经受够了原来证书机制带来的痛苦，早就需要一个新的构架。借助 OASES 联盟已经有的众多家会员，目前 OASP 已经有很多伙伴响应。团队已经和一些手机生产商、应用商店联合进行测试，估计用户很快就能用到 OASP 生态体系的手机了。
另外，OASP 还有一个重要的特点：采用了“去中心化”的规则。
在这套体系里，App 开发者、Android 定制系统、杀毒软件、应用市场，大家都是因为遵循共同的规则才联合在一起。没有一个人可以掌控大权，所以也没有人能够被黑产收买、没有人能够被黑客控制。这才从根本上保障了 OASP 的公平性。而公平，是一个游戏的基础。
既然是去中心化的开源联盟，就意味着 OASP 的发起者并不能获得商业利益。所以百度 X-Lab 和这些研究员是不会从中获得金钱收益的。
也许有人觉得奇怪。
无利不起早，为什么百度安全实验室要这么热衷地推广一个“为 App 找爸爸”的技术联盟呢？
我觉得有两个原因：
1）百度旗下的诸多应用，例如搜索、金融 App，每天都在和黑产作斗争。很多时候，这些业务需要一个安全的手机环境才能保障安全。而安全的环境，不是百度一家就能搞定的，需要 OASP 这样的“找爸爸联盟”。
2）从理论上来说，应用签名技术并不局限于 Android 上。在未来万物互联的各种设备上，会有各种应用出现，而这些应用都需要一个可靠的机制来“验明正身”，OASP 的野心，正是解决未来世界的难题。
我更愿意相信，百度安全研究员站在高处，他们看到了可怕的，我们无法承受的未来。无论在过去还是现在，先知永远肩负责任，他们比庸众更别无选择。
既然安全研究员在无私奉献，我就把 OASP 在 Github 上的页面附在这里，感兴趣的小伙伴可以去点个星星支持下
依稀记得看《水浒》时，读到武松斗杀西门庆，直叹天理昭彰，报应循环，惩奸除恶，大快人心。
有武松的世界，还是挺好的。
再自我介绍一下吧。我叫史中，是一个倾心故事的科技记者。我的日常是和各路大神聊天。如果想和我做朋友，可以关注微博：@史中方枪枪，或者搜索微信：shizhongst。
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来源：freebuf.com 2018-04-13 17:06:07 by: 史中浅黑科技
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