安卓应用安全指南 4.9 使用`WebView`

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安卓应用安全指南 4.9 使用`WebView`

apachecn_飞龙 2018-03-24 11:28:45 浏览677
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4.9 使用WebView

原书:Android Application Secure Design/Secure Coding Guidebook

译者:飞龙

协议:CC BY-NC-SA 4.0

WebView使你的应用能够集成 HTML / JavaScript 内容。

4.9.1 示例代码

我们需要采取适当的行动,具体取决于我们想通过WebView展示的内容,尽管我们可以通过它轻松展示网站和 html 文件。 而且我们还需要考虑来自WebView卓越功能的风险; 如 JavaScript-Java 对象绑定。 我们特别需要关注 JavaScript。 (请注意 JavaScript 默认是禁用的,我们可以通过WebSettings#setJavaScriptEnabled()来启用它。 启用 JavaScript 存在潜在的风险,即恶意第三方可以获取设备信息并操作设备。 以下是使用WebView [19] 的应用的原则:

[19] 严格地说,如果我们可以说内容是安全的,你可以启用 JavaScript。 如果内容是在内部管理的,则内容应该保证安全。 公司可以保护他们。 换句话说,我们需要让企业代表的决策,来为其他公司的内容启用 JavaScript。 由可信伙伴开发的内容可能会有安全保证。 但仍有潜在风险。 因此,负责人需要作出决定。

(1)如果应用使用内部管理的内容,则可以启用 JavaScript。

(2)除上述情况外,你不应启用 JavaScript。

图 4.9-1 显示了根据内容特征选择示例代码的流程图。

4.9.1.1 仅显示存储在 APK 中的assets / res目录下的内容

如果你的应用仅显示存储在 apk 中assets/res/目录下的内容,则可以启用 JavaScript。

以下示例代码展示了,如何使用WebView显示存储在assets/res/下的内容。

要点:

1) 禁止访问文件(apk 文件中的assets/res/下的文件除外)。

2) 你可以启用 JavaScript。

WebViewAssetsActivity.java

package org.jssec.webview.assets;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.webkit.WebSettings;
import android.webkit.WebView;

public class WebViewAssetsActivity extends Activity {

    /**
    * Show contents in assets
    */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        WebView webView = (WebView) findViewById(R.id.webView);
        WebSettings webSettings = webView.getSettings();
        // *** POINT 1 *** Disable to access files (except files under assets/ and res/ in this apk)
        webSettings.setAllowFileAccess(false);
        // *** POINT 2 *** Enable JavaScript (Optional)
        webSettings.setJavaScriptEnabled(true);
        // Show contents which were stored under assets/ in this apk
        webView.loadUrl("file:///android_asset/sample/index.html");
    }
}

4.9.1.2 仅显示内部管理的内容

只有当你的网络服务和你的 Android 应用可以采取适当措施来保护它们时,你才可以启用 JavaScript 来仅仅显示内部管理的内容。

Web 服务端操作:如图 4.9-2 所示,你的 Web 服务只能引用内部管理的内容。 另外,Web 服务需要采取适当的安全措施。 因为你的网络服务涉及的内容可能存在风险,因此存在潜在风险;如恶意攻击代码注入,数据操作等。请参阅“4.9.2.1 仅在内容由内部管理时启用 JavaScript(必需)”。

Android 应用端操作:使用 HTTPS,应用只有在证书可信的情况下,才应与受管理的 Web 服务建立网络连接。

以下示例代码是一个活动,展示了内部管理的内容。

要点:

1) 适当处理来自WebView的 SSL 错误。

2) (可选)启用WebView的 JavaScript。

3) 将 URL 限制为 HTTPS 协议。

4) 将 URL 限制在内部。

WebViewTrustedContentsActivity.java

package org.jssec.webview.trustedcontents;

import android.app.Activity;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.DialogInterface;
import android.net.http.SslCertificate;
import android.net.http.SslError;
import android.os.Bundle;
import android.webkit.SslErrorHandler;
import android.webkit.WebView;
import android.webkit.WebViewClient;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class WebViewTrustedContentsActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        WebView webView = (WebView) findViewById(R.id.webView);
        webView.setWebViewClient(new WebViewClient() {
            @Override
            public void onReceivedSslError(WebView view,
                SslErrorHandler handler, SslError error) {
                // *** POINT 1 *** Handle SSL error from WebView appropriately
                // Show SSL error dialog.
                AlertDialog dialog = createSslErrorDialog(error);
                dialog.show();
                // *** POINT 1 *** Handle SSL error from WebView appropriately
                // Abort connection in case of SSL error
                // Since, there may be some defects in a certificate like expiration of validity,
                // or it may be man-in-the-middle attack.
                handler.cancel();
            }
        });
        // *** POINT 2 *** Enable JavaScript (optional)
        // in case to show contents which are managed in house.
        webView.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);
        // *** POINT 3 *** Restrict URLs to HTTPS protocol only
        // *** POINT 4 *** Restrict URLs to in-house
        webView.loadUrl("https://url.to.your.contents/");
    }

    private AlertDialog createSslErrorDialog(SslError error) {
        // Error message to show in this dialog
        String errorMsg = createErrorMessage(error);
        // Handler for OK button
        DialogInterface.OnClickListener onClickOk = new DialogInterface.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                setResult(RESULT_OK);
            }
        };
        // Create a dialog
        AlertDialog dialog = new AlertDialog.Builder(
        WebViewTrustedContentsActivity.this).setTitle("SSL connection error")
            .setMessage(errorMsg).setPositiveButton("OK", onClickOk)
            .create();
        return dialog;
    }

    private String createErrorMessage(SslError error) {
        SslCertificate cert = error.getCertificate();
        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        StringBuilder result = new StringBuilder()
            .append("The site's certification is NOT valid. Connection was disconnected.¥n¥nError:¥n");
        switch (error.getPrimaryError()) {
            case SslError.SSL_EXPIRED:
                result.append("The certificate is no longer valid.¥n¥nThe expiration date is ")
                    .append(dateFormat.format(cert.getValidNotAfterDate()));
                return result.toString();
            case SslError.SSL_IDMISMATCH:
                result.append("Host name doesn't match. ¥n¥nCN=")
                    .append(cert.getIssuedTo().getCName());
                return result.toString();
            case SslError.SSL_NOTYETVALID:
                result.append("The certificate isn't valid yet.¥n¥nIt will be valid from ")
                    .append(dateFormat.format(cert.getValidNotBeforeDate()));
                return result.toString();
            case SslError.SSL_UNTRUSTED:
                result.append("Certificate Authority which issued the certificate is not reliable.¥n¥nCertificate Authority¥n")
                    .append(cert.getIssuedBy().getDName());
                return result.toString();
            default:
                result.append("Unknown error occured. ");
                return result.toString();
        }
    }
}

4.9.1.3 显示非内部管理的内容

如果你的应用显示的内容不在内部管理,请勿启用 JavaScript,因为存在访问恶意内容的潜在风险。

以下示例代码是显示非内部管理的内容的活动。

此示例代码显示由用户通过地址栏输入的 URL 指定的内容。 请注意,当 JavaScript 错误发生时,JavaScript 被禁用并且连接中止。 HTTPS 通信的详细信息,错误处理与“4.9.1.2 仅显示内部管理的内容”相同。 详细信息请参阅“5.4 通过 HTTPS 进行通信”。

要点:

1) 适当处理来自WebView的 SSL 错误。

2) 禁用WebView的 JavaScript。

WebViewUntrustActivity.java

package org.jssec.webview.untrust;

import android.app.Activity;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.DialogInterface;
import android.graphics.Bitmap;
import android.net.http.SslCertificate;
import android.net.http.SslError;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.webkit.SslErrorHandler;
import android.webkit.WebView;
import android.webkit.WebViewClient;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class WebViewUntrustActivity extends Activity {

    /*
    * Show contents which are NOT managed in-house (Sample program works as a simple browser)
    */
    private EditText textUrl;
    private Button buttonGo;
    private WebView webView;

    // Activity definition to handle any URL request
    private class WebViewUnlimitedClient extends WebViewClient {
        @Override
        public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView webView, String url) {
            webView.loadUrl(url);
            textUrl.setText(url);
            return true;
        }

        // Start reading Web page
        @Override
        public void onPageStarted(WebView webview, String url, Bitmap favicon) {
            buttonGo.setEnabled(false);
            textUrl.setText(url);
        }

        // Show SSL error dialog
        // And abort connection.
        @Override
        public void onReceivedSslError(WebView webview,
        SslErrorHandler handler, SslError error) {
            // *** POINT 1 *** Handle SSL error from WebView appropriately
            AlertDialog errorDialog = createSslErrorDialog(error);
            errorDialog.show();
            handler.cancel();
            textUrl.setText(webview.getUrl());
            buttonGo.setEnabled(true);
        }

        // After loading Web page, show the URL in EditText.
        @Override
        public void onPageFinished(WebView webview, String url) {
            textUrl.setText(url);
            buttonGo.setEnabled(true);
        }
    }

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        webView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
        webView.setWebViewClient(new WebViewUnlimitedClient());
        // *** POINT 2 *** Disable JavaScript of WebView
        // Explicitly disable JavaScript even though it is disabled by default.
        webView.getSettings().setJavaScriptEnabled(false);
        webView.loadUrl(getString(R.string.texturl));
        textUrl = (EditText) findViewById(R.id.texturl);
        buttonGo = (Button) findViewById(R.id.go);
    }

    public void onClickButtonGo(View v) {
        webView.loadUrl(textUrl.getText().toString());
    }

    private AlertDialog createSslErrorDialog(SslError error) {
        // Error message to show in this dialog
        String errorMsg = createErrorMessage(error);
        // Handler for OK button
        DialogInterface.OnClickListener onClickOk = new DialogInterface.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                setResult(RESULT_OK);
            }
        };
        // Create a dialog
        AlertDialog dialog = new AlertDialog.Builder(
            WebViewUntrustActivity.this).setTitle("SSL connection error")
            .setMessage(errorMsg).setPositiveButton("OK", onClickOk)
            .create();
        return dialog;
    }

    private String createErrorMessage(SslError error) {
        SslCertificate cert = error.getCertificate();
        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        StringBuilder result = new StringBuilder()
            .append("The site's certification is NOT valid. Connection was disconnected.¥n¥nError:¥n");
        switch (error.getPrimaryError()) {
            case SslError.SSL_EXPIRED:
                result.append("The certificate is no longer valid.¥n¥nThe expiration date is ")
                    .append(dateFormat.format(cert.getValidNotAfterDate()));
                return result.toString();
            case SslError.SSL_IDMISMATCH:
                result.append("Host name doesn't match. ¥n¥nCN=")
                    .append(cert.getIssuedTo().getCName());
                return result.toString();
            case SslError.SSL_NOTYETVALID:
                result.append("The certificate isn't valid yet.¥n¥nIt will be valid from ")
                    .append(dateFormat.format(cert.getValidNotBeforeDate()));
                return result.toString();
            case SslError.SSL_UNTRUSTED:
                result.append("Certificate Authority which issued the certificate is not reliable.¥n¥nCertificate Authority¥n")
                    .append(cert.getIssuedBy().getDName());
                return result.toString();
            default:
                result.append("Unknown error occured. ");
                return result.toString();
        }
    }
}

4.9.2 规则书

当你需要时候WebView时,遵循下列规则:

4.9.2.1 只在内容由内部管理时启用 JavaScript(必需)

对于WebView我们需要关注的是是否启用 JavaScript。 原则上,只有当应用访问内部管理的服务时,我们才能启用 JavaScript。 如果有可能访问非内部管理的服务,则不得启用 JavaScript。

内部管理的服务

如果应用访问内部开发的内容,并通过内部管理的服务器分发,我们可以说这些内容仅由贵公司修改。 另外,每个内容还需要仅仅引用存储在服务器中的内容,它们具有适当安全性。

在这种情况下,我们可以在WebView上启用 JavaScript。 请参阅“4.9.1.2 仅显示内部管理的内容”。

如果你的应用仅显示存储在 apk 中assets/res/目录下的内容,你也可以启用 JavaScript。 请参阅“4.9.1.1 仅显示存储在assets / res目录下的内容”。

非内部管理的服务

你绝不能认为,你可以确保非内部管理的内容的安全性。 因此你必须禁用 JavaScript。 请参阅“4.9.1.3 显示非内部管理的内容”。

另外,如果内容存储在外部存储介质中,如 microSD,则必须禁用 JavaScript;因为其他应用可以修改内容。

4.9.2.2 使用 HTTPS 与内部管理的服务器进行通信(必需)

你必须使用 HTTPS 与内部管理的服务器通信,因为存在恶意第三方欺骗服务的潜在风险。

请参阅“4.9.2.4 正确处理 SSL 错误(必需)”和“5.4 通过 HTTPS 通信”。

4.9.2.3 禁用 JavaScript 来显示通过意图接收的 URL(必需)

如果你的应用需要显示从其他应用,以意图等形式传递的 URL,则不要启用 JavaScript。因为存在用恶意 JavaScript 显示恶意网页的潜在风险。

“4.9.1.2 仅显示内部管理的内容”部分中的示例代码,使用固定值 URL 显示内部管理的内容来确保安全。

如果你需要显示从意图收到的 URL,则必须确认该 URL 在内部管理的 URL 中。 简而言之,应用必须使用正则表达式等白名单来检查 URL。另外,它应该是 HTTPS。

4.9.2.4 适当处理 SSL 错误(必需)

当 HTTPS 通信发生 SSL 错误时,你必须终止网络通信并通知用户错误。

SSL 错误显示了无效的服务器认证风险或 MTIM(中间人攻击)风险。 请注意,WebView没有 SSL 错误的错误通知机制。 因此,你的应用必须显示错误通知,来向用户通知风险。 请参阅“4.9.1.2 仅显示内部管理的内容”和“4.9.1.3 显示非内部管理的内容”一节中的示例代码。

另外,你的应用必须终止带有错误通知的通信。 换句话说,你不可以这样做。

  • 忽略错误来与服务保持通信。
  • 重试 HTTP 通信而不是 HTTPS。

请参阅“5.4 通过 HTTPS 进行通信”中所述的详细信息。

WebView的默认行为是,发生 SSL 错误时终止通信。 因此,我们需要添加显示 SSL 错误通知。 然后我们可以正确处理 SSL 错误。

4.9.3 高级话题

4.9.3.1 Android 4.1 或更低版本中由addJavascriptInterface()引起的漏洞

4.2(API Level 17)版本以下的 Android,具有由addJavascriptInterface()引起的漏洞,这可能允许攻击者通过WebView上的 JavaScript 调用 Android 本地方法(Java)。

正如“4.9.2.1 只在内容由内部管理时启用 JavaScript”中所述,如果服务可以访问内部控制之外的服务,则不得启用 JavaScript。

在 Android 4.2(API Level 17)或更高版本中,已采取措施,将漏洞限制为在 Java 源代码上使用@JavascriptInterface注释的方法,而不是所有注入的 Java 对象的方法。 但是,如果服务可以访问内部控制之外的服务,则必须禁用JavaScript,像“4.9.2.1”中提到的那样。

4.9.3.2 由文件模式导致的问题

如果使用默认设置的WebView,应用具有访问权限的所有文件,都可以通过在网页中通过文件模式访问,而无论页面的来源如何。 例如,恶意网页可以通过使用文件模式,向应用的私有文件的 URI 发送请求,来访问存储在应用私有目录中的文件。

如果服务可以访问内部控制之外的服务,则禁用 JavaScript 的方法如“4.9.2.1 只在内容由内部管理时启用 JavaScript(必需)”中所述。 这样做是为了防止发送恶意文件模式请求。

同样在 Android 4.1(API Level 16)或更高版本的情况下,可以使用setAllowFileAccessFromFileURLs()setAllowUniversalAccessFromFileURLs()来限制通过文件模式的访问。

禁用文件模式

webView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
webView.setWebViewClient(new WebViewUnlimitedClient());
WebSettings settings = webView.getSettings();
settings.setAllowUniversalAccessFromFileURLs(false);
settings.setAllowFileAccessFromFileURLs(false);

4.9.3.3 使用 Web 消息时指定发送者的来源

Android 6.0(API Level 23)增加了一个 API,用于实现 HTML5 Web 消息传送。 Web 消息传送是一种在 HTML5 中定义的框架,用于在不同的浏览上下文之间,发送和接收数据 [20]。添加到WebView类的postWebMessage()方法是一种方法,通过 Web 消息传送定义的跨域消息传送协议处理数据传输。

[20] http://www.w3.org/TR/webmessaging/

此方法从WebView已读入的浏览上下文中发送一个消息,该消息由其第一个参数指定; 然而,在这种情况下,有必要指定发送者的来源作为第二个参数。 如果指定的来源 [21] 与发送者上下文中的来源不符,则不会发送该消息。 通过以这种方式限制发送者来源,此机制旨在防止消息传递给非预期发送者。

[21] “来源”是一个 URL 模式以及一个主机名和端口号。 详细定义请参阅 http://tools.ietf.org/html/rfc6454

但是,重要的是要注意,通配符可能被指定为postWebMessage()方法中的来源 [22]。如果指定了通配符,则不会检查消息的发送者来源,并且可以从任意来源发送消息。 在恶意内容已被读入WebView的情况下,如果发送重要消息时没有来源限制,则可能导致各种类型的损害。 因此,在使用WebView进行 Web 消息传递时,最好在postWebMessage()方法中明确指定特定的源。

[22] 请注意,通配符是Uri.EMPTYUri.parse("")(在编写 2016 年 9 月 1 日的版本时)。

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