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中间人攻击,HTTPS 也可以被碾压

开发者头条 175℃

Taken by iCola

一、什么是MITM


中间人攻击(man-in-the-middle attack, abbreviated to MITM),简单的讲,就是黑客悄悄的躲在通信双方之间,窃听甚至篡改通信信息。而通信双方并不知道消息已经被截获甚至篡改了。


举个例子,小明用微信发一条消息给小红,这条消息会从小明的手机发送到微信的服务器,再由微信服务器转发给小红,理论上讲,微信服务器是可以查看或者修改小明发送的信息的。这个时候,微信服务器就可以是实施攻击的中间人。

也有一些人,会通过代理服务器浏览某些外网,这里的代理服务器其实就充当了中间人的角色。


对于个人而言,MITM到底有什么用?这就得先从MITM的攻防说起了。


二、防攻击


首先看看如何防止攻击。最有效的防攻击手段就是一次性密码(One Time Password),由信息论发明人香农提出,理论上讲是绝对安全的。但是一次性密码也有个前提,那就是安全的把密码传达给对方。这里好像就已经陷入死胡同了。


对于访问互联网而言,无论是通过浏览器还是APP客户端,一般都会使用HTTPS的方式通信,这其实就是一种比较有效的加密方式。在这种通信过程中,客户端或者操作系统内置了权威CA(certification authority)的根证书,而服务器在通信之初,会先返回在CA那里获取的签名证书,然后客户端用根证书验证证书有效性,最后使用验证通过的证书提供的公钥加密数据。


这里有个前提假设,那就是权威的证书机构不会把签名信息泄露出去。What an F-word,是不是有种无力感,我们的互联网安全其实还是建立在人性和道德的基础上。这里其实也有个死循环,系统通过服务器的CA证书证明有效性,而CA本身又需要其他CA来认证自己的有效性。解决这个问题其实是通过系统或者浏览器本身集成知名根证书。


早年12306非得使用自己签名的证书,而主流浏览器又不认可,导致用户需要在首次下载证书并安装。这其实是个很危险的操作,不法分子完全可以利用这个机制把非法证书安装到用户设备上。好在现在12306已经采用DigiCert颁布的证书了。


除了CA数字证书,还有一些专用的密钥交换协议,比如ZRTP、HPKP、DNSSEC等,他们都能在一定程度上保障通信安全。


除了直接认证之外,还可以通过篡改检测、取证分析等手段防范MITM。


简单提一下,目前最有效的加密方式可能是量子加密(Quantum cryptography)。量子加密同时拥有数学和量子力学两大学科加持,只要数学和量子理论没有问题,那么量子加密理论上就是绝对安全的。关于量子加密,以后会专门讲一下。


三、攻击


以HTTPS加密破解为例。为防止不法分子技术滥用,本文仅分享一下原理。


我们不防在客户端和服务器之间加入一个“中间人”,比如在电脑端安装Fiddler(抓包神器)。关于Fiddler抓包的方法网上教程很多,这里就不赘述了。直接上图:

  1. 黑客通过特殊途径在被攻击者的手机上安装根证书;

  2. 客户端发起连接请求,代理服务器(Fiddler)在中间截取请求,返回自己签名的伪造证书;

  3. 客户端收到证书后会在系统中查找信任的根证书,因为黑客已经事先在被攻击者手机上安装了自己的根证书,因此客户端验证通过;

  4. 客户端后续就会把Fiddler当成合法的服务器;

  5. 而Fiddler会与真实的服务器通信,截获密钥,解密数据。


至此,服务器和客户端的数据对于中间人Fiddler而言已经是完全透明的了。

四、小结


其实,掌握了MITM技术,了解各大APP的实现逻辑就很简单了,一众收费的APP基本可以实力碾压。


失而复得的手机也许应该格式化,没准有人在钓鱼。


想起以前自己说的一句话,知道原理,真的可以为所欲为

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