隱私保護，對App“越界”說不！

早在今年2月份，抖音海外版TikTok就因為發(fā)生高頻率讀取剪貼板內(nèi)容的問題飽受指責，TikTok方面解釋稱這是他們的反垃圾策略，為了應對目前機器人水軍大量通過腳本來實現(xiàn)復制粘貼批量輸出垃圾內(nèi)容的現(xiàn)狀。但不可否認的是，這一策略很容易傷及無辜，給人一種TikTok在監(jiān)控自己聊天內(nèi)容的感覺。以致TikTok近日不得不提交新版本，刪除該反垃圾郵件功能，以消除任何潛在的誤解。類似的情況還出現(xiàn)在全球職場社交平臺LinkedIn領(lǐng)英，前段時間也因為常讀取/復制用戶剪切板信息被用戶難以接受。

經(jīng)過技術(shù)人員的詳細測試，發(fā)現(xiàn)包括QQ、微信、知乎等大多數(shù)移動軟件都存在頻繁讀取剪切板內(nèi)容的情況。今年的蘋果全球開發(fā)者大會WWDC上，蘋果方面公布的iOS 14中也默默加入了可在應用訪問剪貼板時向用戶發(fā)出警報這項功能。

信息泄露，不起眼的剪切板做了什么

事實上我們在日常使用手機的過程中，難免會復制一些重要的信息，比如地址，手機號，驗證碼，身份證號碼，甚至銀行賬戶和密碼等。而我們所復制的信息都會進入到剪切板，由于剪切板的設計初衷更多是為用戶提供便捷操作功能，它本身的清理機制并不能保證信息的安全和信息使用操作權(quán)限，這就導致用戶隱私無法得到有效的安全保障。

應用程序獲取剪貼板的目的通常可以分為“功能”、“跳轉(zhuǎn)”與“信息”這三個大類。

“功能”指的是某些應用程序在實現(xiàn)特定操作流程中必須使用剪貼板,比如一些“劃詞翻譯”的軟件。

“跳轉(zhuǎn)”功能，想必大家應該非常熟悉了，“fu致這行話”這種淘口令想必大家都有見過。

“信息”功能，也是用戶最常用到的操作，用來作為復制/粘貼、信息傳遞等手段。

正常場景下這三種情況都是可以理解的，因為他們使用剪貼板的行為本質(zhì)上由用戶授權(quán)或者主動操作，但是如果應用過度去讀取用戶剪切板，甚至非法去監(jiān)控/獲取剪切板內(nèi)容，即軟件在前臺或后臺、公開或私下收集我們剪切板內(nèi)的資料，以用來進行精確推廣、用戶畫像甚至個人信息出售等行為，就會給用戶帶來隱私和安全威脅。

安全防護，雙劍在手心不抖

我們不能斥責用戶不注意個人信息保護，相反，對于App運營方或者開發(fā)者本身來說，如何用合適的技術(shù)手段去保護用戶的個人隱私和信息安全顯得更加重要。這些保護手段涉及到剪切板的操作權(quán)限、操作范圍、信息安全保護以及在App的各種狀態(tài)下不同的保護機制等各個方面。

通付盾移動加固團隊針對移動應用中關(guān)于剪切板使用的安全隱患問題進行定點定向的方案研究和技術(shù)研發(fā)，提供了Android和iOS雙系統(tǒng)下的剪切板防護方案。

Android

Android剪切板防護方案主要目的是實現(xiàn)在App內(nèi)部環(huán)境可以任意復制粘貼，但是內(nèi)部復制的內(nèi)容是無法在App外部環(huán)境進行粘貼，有效地防止了剪切板數(shù)據(jù)的泄露，也能夠保證App內(nèi)部的重要信息無法被其他App竊取。

在Android環(huán)境下，對剪切板的操作是通過ClipboardManager來實現(xiàn)的，因此我們主要通過對ClipboardManager進行攔截，實現(xiàn)對“獲取剪切板數(shù)據(jù)”和“設置剪切板數(shù)據(jù)”方法的相對控制權(quán)，以實現(xiàn)保護目的。核心流程如下圖所示。

通付盾加固-Android剪切板防護方案技術(shù)方案示例圖

當用戶在App內(nèi)部進行復制操作時，系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)保存至剪切板。此時我們會將內(nèi)容存至數(shù)據(jù)庫，并且將剪切板的內(nèi)容清空處理。

當用戶在App內(nèi)部進行粘貼時，便將數(shù)據(jù)庫中內(nèi)容提取出來，返回要粘貼的內(nèi)容。

在整個復制/粘貼過程中，整個App內(nèi)部剪切板的內(nèi)容會保持清空狀態(tài)。同時，存儲至數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容經(jīng)過加解密系統(tǒng)處理后，會以密文形式存放，以明文狀態(tài)進行回顯以保證用戶本身正常使用。

此外，該操作不會影響App外部剪切板的內(nèi)容，當用戶在App外部進行復制粘貼時，可以進行正常操作。既不影響用戶體驗，也不會泄露App內(nèi)部的隱私數(shù)據(jù)。

實現(xiàn)效果

1.不影響正常使用剪切板的同時，保障剪切板隱私數(shù)據(jù)不會被惡意監(jiān)聽；

2.數(shù)據(jù)存儲采用加解密操作，大大增加了信息的安全強度。

iOS

iOS對剪切板的防護主要涉及以下3點：

1.對剪切板緩存的數(shù)據(jù)進行加密處理，增加數(shù)據(jù)破解讀取的難度，實現(xiàn)攻擊者即使劫持了剪切板也無法輕易獲取真實的數(shù)據(jù)。

2.在應用程序進入后臺時對剪切板緩存的數(shù)據(jù)進行清理，防止緩存的數(shù)據(jù)被第三方惡意使用；

3.應用返回前臺時重新進行賦值操作，保證剪切板在應用內(nèi)部可正常使用，提高用戶體驗。

iOS剪切板的保護一方面是通過對UIPasteboard的攔截來實現(xiàn)，并且改寫了其獲取剪切板數(shù)據(jù)和設置剪切板數(shù)據(jù)的方法。核心流程圖如下圖所示。

通付盾加固-iOS剪切板防護方案技術(shù)方案示例圖

當采用復制操作時，系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)保存至剪切板。此時我們將存儲的數(shù)據(jù)調(diào)用加解密系統(tǒng)進行加密操作。當用戶在應用內(nèi)部進行粘貼時，將需要粘貼的數(shù)據(jù)調(diào)用加解密系統(tǒng)進行解密并返回。

在此過程中，整個應用內(nèi)部剪切板中的內(nèi)容是經(jīng)過數(shù)據(jù)加密處理的。此外，該操作不會影響應用外部剪切板的操作，當用戶在應用外部進行復制粘貼時，可以進行正常操作。既不影響用戶體驗，也不會泄露應用中的隱私數(shù)據(jù)。

iOS剪切板的保護另一方面是對應用生命周期狀態(tài)的改變進行監(jiān)聽，當監(jiān)聽到程序進入后臺操作時，將剪切板緩存的數(shù)據(jù)保存到本地，并對剪切板進行清空處理，保證第三方應用無法訪問當前應用的剪切板數(shù)據(jù)。當監(jiān)聽到程序返回前臺時，將剪切板數(shù)據(jù)調(diào)用加解密系統(tǒng)進行加密處理，如果剪切板數(shù)據(jù)為空則將本地數(shù)據(jù)賦值到剪切板中。保證應用內(nèi)部數(shù)據(jù)的一致性，完整性。

實現(xiàn)效果

1.對現(xiàn)在iOS14的剪切板保護功能進行了擴充，并填補了iOS14 以下版本剪切板保護的空白；

2.保證了應用剪切板數(shù)據(jù)的安全性，增加了攻擊者破解的難度；

3.保證了當前應用剪切板使用的數(shù)據(jù)一致性，完整性。