移動應(yīng)用終端信息安全設(shè)計方案

1、移動應(yīng)用終端信息安全設(shè)計方案隨著移動通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動終端設(shè)備的功能也隨之發(fā)生了巨大的變化。3G技術(shù)的普及改變了以往移動終端單一的業(yè)務(wù)模式。從最初的語音傳輸，發(fā)展成短消息業(yè)務(wù)和Web瀏覽，后來擴展成多媒體短信業(yè)務(wù)及各種無線增值業(yè)務(wù)，移動終端也從簡單的通話工具逐漸成為集合PDA、MP3、視頻、游戲、拍照、GPS、視頻通話等功能的移動多媒體終端，演變成集通話、身份代表、信息獲取、電子支付等為一體的手持終端工具。伴隨著移動終端用戶規(guī)模的繼續(xù)擴大和用戶對移動終端技術(shù)的了解，移動終端正面臨著越來越多的安全威脅。1、移動終端的幾種典型的安全威脅：² 移動終端身份識別碼的刪除和篡改等由于IMEI

2、號可用來統(tǒng)計用戶的終端類型、限制被盜終端在移動網(wǎng)內(nèi)的重新使用等用途，所以IMEI號應(yīng)該具有一定的保護措施。² 終端操作系統(tǒng)非法修改和刷新等由于非法操作系統(tǒng)可能會影響用戶使用并干擾正常網(wǎng)絡(luò)運行，因此操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)阻止一切非法的修改和刷新等。² 個人隱私數(shù)據(jù)的非法讀取訪問等移動終端內(nèi)部可能會存有用戶的電話簿、短信、銀行賬號、口令等用戶隱私信息，如果這些信息被他人非法獲得，很可能給用戶造成直接的經(jīng)濟損失。² 病毒和惡意代碼的破壞病毒和惡意代碼很可能會破壞移動終端的正常使用，還可能會將用戶的隱私信息不知不覺地傳給他人。² 移動終端被盜等目前移動終端被盜現(xiàn)象極其嚴(yán)重

3、，終端被盜給用戶帶來直接經(jīng)濟損失，更嚴(yán)重的是用戶隱私數(shù)據(jù)的泄漏等?？傊?，移動終端存在的安全隱患可能會威脅到個人隱私、私有財產(chǎn)甚于國家安全。盡管移動終端面臨著許多的安全威脅，但目前其安全問題仍是整個移動運營網(wǎng)絡(luò)中的一個安全盲點。雖然目前面市的一些終端號稱信息安全終端，采用了比如生物特征識別、數(shù)據(jù)加密保護、終端殺毒軟件等等，但對終端的安全保護程度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。2、移動終端內(nèi)部架構(gòu)2.1移動終端開放的內(nèi)部數(shù)據(jù)資源一般來說，目前所有的敏感信息包括開關(guān)機口令、敏感電話簿、機密短信、證書、用戶私鑰等信息都存放在片外存儲器中，用于調(diào)試訪問片內(nèi)資源的JTAG口等是開放的（目前沒有有效的方式封閉JTAG口）。所

4、以攻擊者很容易通過JTAG口等調(diào)試端口獲得DBB內(nèi)部或者Flash中的存儲信息。甚于很多終端的JTAG口直接連在終端外邊，攻擊者連機殼等都不必打開，就可以獲得內(nèi)部資源。攻擊者也可以將Flash芯片取下并采用專門的設(shè)備將內(nèi)部數(shù)據(jù)讀出。FLASH或EEPROMDBBABBRFJTAG接口圖1常見移動終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖基于以上介紹，出于為移動終端內(nèi)部敏感數(shù)據(jù)資源提供集中的安全保護措施角度考慮，提出了安全模塊的概念。2.2安全模塊所謂安全模塊，就是為移動終端所有或大部分敏感信息提供集中存放和運算的芯片模塊。典型應(yīng)用如：Ø 移動終端系統(tǒng)的各種配置信息；Ø 敏感信息的安全存儲包括銀行賬

5、號密碼信息、CA證書、密鑰；Ø 操作系統(tǒng)、身份序列號及其他信息的完整性保護；Ø 手機防盜技術(shù)的實施；Ø 密碼算法的存儲和運算等。根據(jù)安全模塊的功能，提出一種典型的安全模塊文件邏輯模型，如圖2所示。EFOsEFDataEFAdnEFSmsEFonoffEFFileEFCAEFPrivDFPassDDFKeyDFAdnMsaDFMACEFIMEIMF圖2安全模塊的文件邏輯模型從圖2可以看出，文件按分層結(jié)構(gòu)組織，共有三種類型。操作系統(tǒng)可以處理和訪問不同文件中的數(shù)據(jù)。a) 主文件（MFMaster File）主文件代表一個功能大類，只有文件頭，沒有文件體。其下可以存放針對

6、某一應(yīng)用領(lǐng)域的各種安全相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)。b) 目錄文件（DFDirectory File）目錄文件是一個或多個文件的邏輯分組，目錄文件只有文件頭，沒有文件體。在圖2的文件邏輯模型中，DF PpassD目錄包括開關(guān)機口令文件EF OnOFF和文件資源訪問口令EF File等；DFKEY目錄下包括CA證書文件EFCa和私鑰文件EF Priv等；DFMAC目錄包括操作系統(tǒng)MAC文件Efos和數(shù)據(jù)MAC文件EFData等；DFAdnSms目錄包括機密電話簿文件EFAdn和EFSms等。c) 基于數(shù)據(jù)文件（EFElementary File）一個基本數(shù)據(jù)文件由文件頭和文件體組成。2.3安全模塊的硬件模型安

7、全模塊以微處理作為其核心。該芯片必須能夠抵擋芯片的各種威脅，如開冒后的探針物理探測、邊信道（例如DPA、SPA）攻擊等，另外芯片體積要小，功耗要少。圖3是一種典型的安全模塊硬件模型圖。定時器I/O端口ROM隨機數(shù)產(chǎn)生器RAMEEPROM密碼算法協(xié)處理器MPU系統(tǒng)中斷時鐘輸入濾波電源電路協(xié)處理器安全檢測傳感器協(xié)處理器復(fù)位電路協(xié)處理器/RSTVSSVDD圖3安全模塊硬件模型安全性分析：系統(tǒng)首先從安全模塊啟動，而且安全模塊和基帶芯片處于主從工作狀態(tài)。當(dāng)安全模塊沒有通過對基帶芯片的認(rèn)證，或者操作系統(tǒng)等數(shù)據(jù)的MAC結(jié)果不正確時，安全模塊就會拒絕與基帶芯片協(xié)商會話密鑰，同時拒絕將敏感信息傳送出去。在這種情

8、況下，假冒的基帶芯片有可能會繼續(xù)啟動并達(dá)到一種穩(wěn)定的工作狀態(tài)，但攻擊者仍無法獲得安全模塊中的敏感數(shù)據(jù)。3、移動終端的安全需求中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）明確提出移動終端信息安全技術(shù)要求，需提供措施保證系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、密鑰信息和證書以及應(yīng)用程序的完整性、機密性，終端關(guān)鍵器件的完整性、可靠性以及用戶身份的真實性。因此在進(jìn)行移動終端應(yīng)用開發(fā)、設(shè)計時應(yīng)參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及未來的安全發(fā)展需求分析作為依據(jù)，將一系列的安全策略作為開發(fā)的關(guān)鍵因素。如，對操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等進(jìn)行一致性檢驗；基于對用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證后，根據(jù)用戶的授權(quán)提供資源及對象的訪問和操作權(quán)限；對終端的密鑰、證書、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)等

9、進(jìn)行有效的安全管理，保證存儲數(shù)據(jù)的安全；提供終端各種接口接入的安全控制，安全的接入各種網(wǎng)絡(luò)；終端中的關(guān)鍵硬件組成還應(yīng)具有抵抗防篡改等物理攻擊的能力，提升移動終端的自身安全防護能力。4、移動終端的安全保護手段一般來說，現(xiàn)在流行的智能化移動終端設(shè)備由于可以人性化的做更多的事情，所以因此而產(chǎn)生的安全威脅更大一些。其中根據(jù)智能終端的特點可以在此基礎(chǔ)上發(fā)掘和保護自身的終端安全。主要可以分為以下幾點具體方法：使用移動終端的內(nèi)置安全功能。正確配置其內(nèi)置的安全功能可有效保障智能手機被濫用或誤用，如基于android系統(tǒng)的“位置和安全”設(shè)置、創(chuàng)建手機口令或圖形加密可以防止未被授權(quán)的第三方直接訪問手機用戶的機密或

10、敏感信息；優(yōu)化移動終端程序。根據(jù)自身的實際需要從電子市場安裝口碑良好且下載量多的必要應(yīng)用軟件，不要隨意下載不可信的程序。在軟件使用中軟件自身有可能會推送其他安裝程序，也不要盲目安裝，從來源上嚴(yán)格控制來至網(wǎng)絡(luò)的安全威脅。同時在安裝軟件過程中，注意相關(guān)的授權(quán)信息。惡意程序往往試圖訪問存儲在智能移動終端上的各種信息，如有的惡意程序?qū)ｉT搜索用戶發(fā)送文本消息的許可，決定用戶的當(dāng)前位置，查看其保存的文本消息，并改變其設(shè)備設(shè)置。如果用戶接受了許可，就使其成了后門程序，收集并將設(shè)備信息發(fā)送到一個遠(yuǎn)程URL。還執(zhí)行其它非授權(quán)的功能，如修改呼叫日志、監(jiān)視并截獲進(jìn)入的文本消息等。在允許訪問個人或設(shè)備信息時，或允許應(yīng)

11、用程序執(zhí)行其它非必要的操作時，必須格外謹(jǐn)慎。用戶應(yīng)當(dāng)考慮應(yīng)用程序是如何發(fā)揮功能的。例如，安裝一個游戲，會獲取終端的聯(lián)系人、短信信息等。及時升級系統(tǒng)或應(yīng)用的補丁程序。定期或經(jīng)常檢查安全補丁和更新，保持移動終端操作系統(tǒng)、安全軟件、應(yīng)用程序等的最新狀態(tài)，防止因漏洞產(chǎn)生的安全隱患。選擇可信的終端安全產(chǎn)品。如，360、瑞星、卡巴斯基、Macafee等。嚴(yán)格審核來至外部郵件的內(nèi)容信息。不要隨意打開來至外部的陌生郵件，同時在打開或下載前，可以使用手機安全軟件其進(jìn)行掃描。5、移動終端信息安全發(fā)展前瞻隨著4G移動網(wǎng)絡(luò)的到來，各種移動技術(shù)將會出現(xiàn)一個大的交集。移動終端安全技術(shù)也在可信、可控和保密的道路上不斷發(fā)展，

12、例如，基于移動平臺的可信計算技術(shù)、終端的安全管理技術(shù)和端到端加密技術(shù)等。移動終端控制管理技術(shù)基于無線PKI技術(shù)，在移動通信系統(tǒng)內(nèi)建立專用的移動安全平臺，采用OTA、WAP等傳輸平臺對移動終端（包括SIM卡）及應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。移動終端通過移動運營商與移動安全平臺進(jìn)行信息交互，移動終端中的安全模塊與移動安全平臺（服務(wù)器）和集成到公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）中的認(rèn)證機構(gòu)（CA）形成了完善的安全機制，在整個移動應(yīng)用（如電子商務(wù)、移動辦公、移動支付等）中提供交易數(shù)據(jù)的認(rèn)證、加密、數(shù)字簽名和不可抵賴機制，為服務(wù)提供方和用戶之間提供點到點的信息安全保證?？尚乓苿咏K端技術(shù)可信計算聯(lián)盟（TCPA）提出的可信計算移動

13、平臺（TMP）技術(shù)體系，包括硬件、軟件、及協(xié)議三個部分來實現(xiàn)移動無線平臺的端到端的安全。可信移動終端技術(shù)的主要思路是在硬件平臺上引入具有安全存儲和加密功能并且可抵制篡改的可信平臺模塊TPM，通過其提供的安全功能使非法用戶無法更改其內(nèi)部數(shù)據(jù)，從而確保了身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密的安全性，提高終端系統(tǒng)的安全。可信移動平臺將加密、解密、認(rèn)證等基本的安全功能寫入硬件芯片，并確保芯片中的信息不能在外部通過軟件隨意獲取。在這種情況下除非將硬件芯片從系統(tǒng)中移除，否則理論上是無法突破這層防護的，這也是構(gòu)建可信的終端設(shè)備以及建立可信通信的基礎(chǔ)?？尚乓苿悠脚_的安全特性為移動終端訪問控制提供了強有力的支持：完整性檢測可以實現(xiàn)移動設(shè)備的可信啟動，同時可以檢測病毒和對操作系統(tǒng)的惡意攻擊；密封存儲和保護存儲技術(shù)可以保證加密/簽名密鑰、各種證書和敏感數(shù)據(jù)不被攻擊者讀