| name | conducting-mobile-app-penetration-test |
| description | 遵循 OWASP 移动应用安全测试指南(MASTG)对 iOS 和 Android 移动应用执行渗透测试,识别数据存储、网络通信、认证、密码学和平台专属安全控制中的漏洞。测试人员对应用二进制文件进行静态分析、运行时动态分析和 API 安全测试,以评估完整的移动攻击面。
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| domain | cybersecurity |
| subdomain | penetration-testing |
| tags | ["mobile-pentest","OWASP-MASTG","Android-security","iOS-security","mobile-application-security"] |
| version | 1.0.0 |
| author | mahipal |
| license | Apache-2.0 |
执行移动应用渗透测试
使用场景
- 在发布前测试移动应用,识别安全漏洞和数据保护问题
- 针对 OWASP MASVS(移动应用安全验证标准)L1 和 L2 级别进行合规评估
- 评估处理敏感数据的移动银行、医疗或政府应用的安全性
- 测试与后端 API 交互的移动应用,评估移动生态系统的端到端安全性
- 评估移动应用对逆向工程、篡改和运行时操控的抵抗力
不适用场景:未经应用程序所有者书面授权的移动应用测试、分发修改或重新打包的应用,或未使用单独测试构建版本测试公共应用商店中的应用。
前置条件
- 目标应用的 IPA(iOS)和 APK(Android)文件,或从私有分发渠道下载的访问权限
- 已 Root 的 Android 设备或模拟器(Genymotion、Android Studio AVD),并安装了 Frida、Objection 和 Magisk
- 已越狱的 iOS 设备或 Corellium 虚拟设备,并安装了 Frida、Objection 和 SSL Kill Switch
- 静态分析工具:jadx(Android 反编译)、Hopper/Ghidra(iOS 二进制分析)、MobSF(自动化扫描)
- Burp Suite Professional 配置为代理,拦截移动应用流量,并在测试设备上安装了 CA 证书
工作流程
步骤一:静态分析
在不执行应用的情况下分析应用二进制文件:
Android 静态分析:
- 反编译 APK:
jadx -d output/ target.apk 获取 Java/Kotlin 源代码
- 检查
AndroidManifest.xml 中的导出组件(Activity、Service、Receiver、Content Provider)、权限和可调试标志
- 搜索硬编码的密钥:
grep -rn "api_key\|password\|secret\|token\|aws_" output/
- 识别不安全的数据存储模式:包含敏感数据的 SharedPreferences、未加密的 SQLite 数据库、外部存储中的文件
- 检查 WebView 漏洞:
setJavaScriptEnabled(true)、addJavascriptInterface() 和加载不受信任的内容
- 运行 MobSF 自动化扫描:
python manage.py runserver 并上传 APK 进行自动化静态分析
iOS 静态分析:
- 解压 IPA 并定位 Mach-O 二进制文件
- 使用
otool -L <binary> 列出链接的框架并识别第三方库
- 使用 Ghidra 或 Hopper 分析硬编码的 URL、API 端点和嵌入的凭据
- 检查 Info.plist 中允许不安全 HTTP 连接的 App Transport Security(ATS)例外情况
- 检查嵌入式权利中的过度能力
步骤二:网络安全测试
拦截并分析所有网络通信:
- 在测试设备上将 Burp Suite 配置为代理,并安装 Burp CA 证书
- 演练所有应用功能,同时 Burp 捕获 API 流量
- SSL/TLS 验证:验证应用是否正确验证服务器证书。如果应用通过代理连接失败,则可能实现了证书固定
- 证书固定绕过:
- Android:使用 Frida 脚本:
frida -U -f com.target.app -l ssl-pinning-bypass.js --no-pause
- iOS:使用 SSL Kill Switch 或 Objection:
objection -g "Target App" explore --startup-command "ios sslpinning disable"
- API 流量分析:检查所有 API 调用:
- 未加密传输的敏感数据
- URL 参数中的认证令牌(在日志中可见)
- API 响应中超出 UI 显示的过量数据
- API 端点缺少或弱认证
- WebSocket 和自定义协议:检查可能绕过标准代理拦截的非 HTTP 通信渠道
步骤三:数据存储分析
测试不安全的本地数据存储:
Android 数据存储:
- 访问应用数据目录:
/data/data/com.target.app/
- 检查存储凭据、令牌和 PII 的 SharedPreferences XML 文件
- 检查 SQLite 数据库:
sqlite3 /data/data/com.target.app/databases/*.db ".dump"
- 检查应用日志中的敏感数据:
logcat -d | grep -i "password\|token\|key"
- 验证应用数据是否从备份中排除:AndroidManifest.xml 中的
android:allowBackup="false"
- 检查剪贴板中的敏感数据泄露
iOS 数据存储:
- 检查钥匙串中存储的凭据:
objection -g "Target App" explore,然后 ios keychain dump
- 检查 NSUserDefaults/plist 文件:
find /var/mobile/Containers/Data/Application/ -name "*.plist" -exec plutil -p {} \;
- 检查 SQLite 数据库和 Core Data 存储中未加密的敏感数据
- 检查通过截图泄露数据(iOS 在应用后台化时捕获截图)
- 验证数据保护类:敏感文件应使用 NSFileProtectionComplete
步骤四:认证和会话管理
测试移动端专属的认证控制:
- 生物特征绕过:测试是否可以通过 Frida 挂钩认证回调使其始终返回成功来绕过生物特征认证
- 令牌存储:验证认证令牌是否存储在钥匙串(iOS)或 Android Keystore 中,而非 SharedPreferences 或文件中
- 会话超时:验证会话是否在合理的空闲超时后过期,以及令牌在注销后是否在服务端失效
- Root/越狱检测绕过:测试应用是否检测 Root/越狱设备,以及是否可以用 Frida 或 Magisk Hide 绕过检测
- 深度链接滥用:测试自定义 URL 方案或通用链接是否可用于绕过认证或访问受限功能
步骤五:运行时操控
测试应用对运行时攻击的抵抗力:
- Frida 挂钩:使用 Frida 在运行时挂钩并修改应用函数:
- 绕过 Root 检测:挂钩检测函数使其返回 false
- 修改认证检查的返回值
- 拦截加密函数,在加密前捕获明文数据
- 通过挂钩 SSL 验证绕过证书固定
- 方法交换(iOS):使用 Frida 替换 Objective-C 方法实现
- Intent 操控(Android):向导出的组件发送精心构造的 intent:
adb shell am start -n com.target.app/.InternalActivity -e "user_id" "admin"
- 篡改检测:修改 APK/IPA(添加代码、修改资源)、重新签名并安装。验证应用是否检测到篡改
核心概念
| 术语 | 定义 |
|---|
| OWASP MASTG | 移动应用安全测试指南;涵盖 iOS 和 Android 平台的综合移动应用安全测试手册 |
| 证书固定 | 限制应用信任的 TLS 证书的移动安全控制,防止通过代理拦截实施中间人攻击 |
| Frida | 动态检测工具包,允许将 JavaScript 注入正在运行的进程,以挂钩函数、修改行为和绕过安全控制 |
| Root/越狱检测 | 应用层面的检查,用于检测设备是否已被修改以授予 Root 访问权限,通常会阻止在已入侵设备上使用应用 |
| Android Keystore | Android 上的硬件支持凭据存储,保护密钥和密钥免受提取,即使在 Root 设备上 |
| App Transport Security(ATS) | iOS 安全功能,默认强制执行 HTTPS 连接;ATS 例外可能表示不安全的网络通信 |
| 深度链接 | 打开移动应用内特定界面的 URL 方案,如果未正确验证,可能绕过正常导航和认证流程 |
工具与系统
- Frida / Objection:动态检测工具,用于挂钩函数、绕过安全控制和在运行时操控应用行为
- MobSF(移动安全框架):针对 Android 和 iOS 应用的自动化静态和动态分析平台
- jadx:Android 反编译器,将 APK 字节码转换为可读的 Java 源代码,用于手动代码审查
- Burp Suite Professional:HTTP 代理,用于在绕过证书固定后拦截和修改移动应用 API 流量
常见场景
场景:移动银行应用安全评估
背景:一家银行正在为 iOS 和 Android 推出新的移动银行应用。该应用处理账户查看、资金转账、账单支付和支票存款。由于处理金融数据,需要符合 OWASP MASVS L2 合规要求。
方法:
- Android APK 的静态分析揭示了 API 端点、一个硬编码的预生产服务器 URL 和配置文件中的 AWS API 密钥
- 证书固定已实现,但被 Frida SSL 固定绕过脚本绕过
- API 流量分析发现余额检查端点返回与用户关联的所有账号,而非仅请求的账号
- 本地数据存储分析发现应用在未加密的 SQLite 数据库中缓存最近 10 笔交易
- 生物特征认证绕过:Frida 挂钩生物特征回调使其始终返回成功,无需指纹即可授予访问权限
- Root 检测已实现但被 Magisk Hide 模块绕过,允许应用在 Root 设备上以完整数据访问权限运行
常见陷阱:
- 仅在模拟器上测试,遗漏硬件专属安全功能(Android Keystore 硬件支持、iOS Secure Enclave)
- 未同时测试 iOS 和 Android 版本,因为它们可能有不同的实现和不同的漏洞
- 忽略后端 API 安全(因为"单独测试过了"),而移动应用可能以不同于 Web 应用的方式调用 API 端点
- 未能测试证书固定绕过,导致网络分析不完整
输出格式
## 发现:通过 Frida 检测绕过生物特征认证
**ID**: MOB-003
**严重性**: 高(CVSS 7.7)
**平台**: Android 和 iOS
**OWASP MASVS**: MASVS-AUTH-2(生物特征认证)
**描述**:
移动银行应用的生物特征认证可以使用 Frida 动态检测绕过。
认证回调函数接受来自生物特征 API 的布尔结果,
可以被挂钩并强制返回 true,无需提供有效的指纹或人脸扫描。
**概念验证(Android)**:
frida -U -f com.bank.mobileapp -l bypass-biometric.js --no-pause
// bypass-biometric.js
Java.perform(function() {
var BiometricCallback = Java.use("com.bank.mobileapp.auth.BiometricCallback");
BiometricCallback.onAuthenticationSucceeded.implementation = function(result) {
console.log("[*] 生物特征已绕过");
this.onAuthenticationSucceeded(result);
};
});
**影响**:
拥有已解锁设备物理访问权限的攻击者可以绕过生物特征认证,
访问受害者的银行账户、发起转账并查看金融数据,
而无需生物特征验证。
**修复建议**:
1. 使用与 Keystore 密钥绑定的 Android BiometricPrompt CryptoObject 实施服务端生物特征验证
2. 要求生物特征操作解密服务端质询,使客户端绕过无效
3. 添加运行时完整性检查以检测 Frida 和其他检测框架
4. 对高风险操作(超过阈值的转账)实施升级认证