使用TLS/SSL Pinning保护安卓应用程序

在现代术语中，“SSL”（安全套接层）通常指的是“TLS”（传输层安全）。虽然 SSL 和 TLS 不是同一个东西，但 TLS 是 SSL 的改进和更安全的版本，并且在实践中已大部分取代了 SSL。

简介

SSL/TLS：互联网安全的动态二人组！🔒💻 这些是建立安全通信渠道的加密协议，确保在线交换过程中的数据隐私、完整性和认证。SSL率先出击，但TLS就像超级英雄一样赶来，解决了混乱，拯救了一天！🦸‍♂️ 现在，它们携手合作，保护我们的数据免受邪恶黑客的侵害！🔒😎

在互联网安全领域，现代技术斗篷下的是 TLS，让 SSL 在怀旧的尘埃中留下了身影！🚀 所以下次当你浏览网页时，记住，是 TLS 像老板一样守护你的秘密！🤫🔐

以下是 SSL 和 TLS 发布的完整历史：

SSL 1.0 —— 因安全问题从未公开发布。
SSL 2.0 —— 1995 年发布。2011 年弃用。有已知的安全问题。
SSL 3.0 —— 1996 年发布。2015 年弃用。有已知的安全问题。
TLS 1.0 —— 1999 年作为 SSL 3.0 的升级版本发布。计划于 2020 年弃用。
TLS 1.1 —— 2006 年发布。计划于 2020 年弃用。
TLS 1.2 —— 2008 年发布。
TLS 1.3 —— 2018 年发布。
实现 SSL/TLS 的网站在其 URL 中使用HTTPS而不是HTTP。

HTTPS（超文本传输安全协议）是 HTTP 和 SSL/TLS 协议的结合体。它加密了客户端（在我们的例子中是安卓应用程序）和服务器之间传输的数据，防止未经授权的访问和篡改。HTTPS 协议在 URL 中以https://表示，对于安全的网络通信至关重要。

理解 SSL Pinning

SSL pinning 就像给你应用程序的派对制定一个可信的来宾名单。SSL pinning 不仅依赖证书颁发机构（CA）来验证 SSL/TLS 证书，还包括在你的应用程序中硬编码或“固定”信任服务器的公钥或证书。这样，应用程序确保仅连接到指定的服务器，大大降低了中间人攻击和未经授权访问的风险。

SSL Pinning 的重要性

防范中间人攻击：没有 SSL pinning 的话，攻击者可以拦截你的应用程序和服务器之间的通信，冒充中间人（MITM）。他们可以向你的应用程序提供自己的 SSL 证书，从而破坏数据安全。SSL pinning 可以通过确保只有预定义的证书受信任来防止这种情况。
抵抗 CA 受损：在传统的 CA 验证过程中，如果受信任的 CA 的私钥被破坏，攻击者可以发布你的应用程序无意中信任的伪造证书。SSL pinning 消除了这个风险，因为你的应用程序不完全依赖 CA。
增强数据隐私：SSL pinning 通过降低对敏感信息的未经授权访问的机会来加强数据隐私。

开始使用安卓网络配置

安卓网络配置允许开发者使用 XML 文件为其应用程序定义网络安全策略。可以将其看作是为一场盛大表演布景！我们将在安卓项目的 res/xml 目录中创建一个名为 network_security_config.xml 的文件。

定义受信任的域和固定值

让我们首先在 network_security_config.xml 中定义我们受信任的域及其相应的公钥固定值：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <domain-config>
        <domain includeSubdomains="true">example.com</domain>
        <pin-set>
            <!-- 用于 example.com 的 SSL/TLS 证书的固定值 -->
            <pin digest="SHA-256">ReplaceWithYourPin</pin>
            <!-- 用于 example.com 的 SSL/TLS 证书的备用固定值 -->
            <pin digest="SHA-256">ReplaceWithYourPin</pin>
        </pin-set>
    </domain-config>
</network-security-config>

固定值是 X.509 SubjectPublicKeyInfo（SPKI）的 base64 编码摘要。将 ReplaceWithYourPin 替换为受信任域（例如 example.com）的公钥或证书的实际 SHA-256 哈希的 base64 编码。您可以通过检查服务器的 SSL/TLS 证书或使用此 ssllabs 网站获取这些固定值。不知道如何获取？请查看下面的博客。

🔍🔒 查看此博客以揭示您的 🔒SHA-256 哈希和 Base64 编码的固定值！🚀💻 —— 使用 SSL Labs 揭示 SHA-256 指纹 —— SSL Pinning

应用网络配置

接下来，我们需要告诉我们的应用程序使用这个网络配置。打开 AndroidManifest.xml 文件，并向 <application> 元素添加以下属性：

<application
   android:networkSecurityConfig="@xml/network_security_config"
    ...>
    ...
</application>

这样配置你的应用程序来使用指定的网络安全配置。

现在，让我们把我们的配置测试一下！🕵️‍♂️🔍
使用 URL 进行 HTTPS 连接 💻🔒

配置好网络后，现在是时候释放 HttpsURLConnection 类的力量了！🔥 这位精通技术的英雄是我们进行安全的 HTTPS 连接的关键。

try {
    // 为目标服务器创建一个 URL 对象
    val mURL = URL("https://example.com/api/data")
    with(mURL.openConnection() as HttpsURLConnection) {
        requestMethod = "GET"
        // 在这里添加任何必要的头部
        println("URL: ${this.url}")
        println("Response Code: ${this.responseCode}")
        // 执行实际的连接并处理响应
        val responseCode = responseCode
        if (responseCode == HttpsURLConnection.HTTP_OK) {
            // 万岁！连接成功 - 是时候庆祝了！🎉🎉🎉
            // 现在，让我们处理响应，展示我们的数据处理技能！🤓📊
        } else {
            // 哎呀！优雅地处理其他响应代码（例如，错误情况）😅
            // 每个超级英雄都会面临挑战 - 如何处理才是最重要的！
        }
    }
} catch (e: Throwable) {
    // 哦哦！无效的 SSL pinning 或其他网络错误 - 但别害怕，我们已经准备就绪！💪🛡️
    // 是时候排除故障并用正确的错误处理拯救这一天了！
    println(e)
}