利用移动应用不安全数据存储
适用场景
使用此技能的场景:
- 评估移动应用是否在设备文件系统上安全存储敏感数据
- 测试通过 SharedPreferences、SQLite 数据库或 plist 文件导致的凭据泄露
- 评估 Keychain/Keystore 实现的访问控制属性是否正确
- 在移动渗透测试中执行静态数据安全评估
不适用于:未获授权情况下在生产用户设备上使用 —— 数据提取技术需要物理访问权限或 root/越狱权限。
前置条件
- 已 root 的 Android 设备或可访问 ADB 的模拟器
- 已越狱的 iOS 设备(可通过 SSH 访问)或经 Objection 注入的 IPA
- ADB(Android Debug Bridge)用于 Android 文件系统访问
- SQLite3 CLI 用于数据库检查
- Frida/Objection 用于运行时数据提取
- 目标应用已安装并已运行(已登录、数据已缓存)
工作流程
步骤 1:枚举应用数据存储位置
Android 存储路径:
# 内部存储(应用私有,需要 root)
/data/data/<package_name>/
├── shared_prefs/ # SharedPreferences XML 文件
├── databases/ # SQLite 数据库
├── files/ # 通用文件
├── cache/ # 缓存数据
├── lib/ # 本地库
└── app_webview/ # WebView 数据
# 外部存储(旧版 Android 上全局可读)
/sdcard/Android/data/<package_name>/
# 检查全局可读文件
adb shell run-as <package_name> ls -la /data/data/<package_name>/
iOS 存储路径:
# 应用沙盒(在已越狱设备上可通过 SSH 访问)
/var/mobile/Containers/Data/Application/<UUID>/
├── Documents/ # 用户数据,默认备份
├── Library/
│ ├── Preferences/ # NSUserDefaults plist 文件
│ ├── Caches/ # 缓存数据
│ └── Application Support/
└── tmp/ # 临时文件
步骤 2:提取并分析 SharedPreferences(Android)
# 拉取 SharedPreferences 文件
adb shell run-as <package_name> cat shared_prefs/*.xml
# 或在 root 设备上
adb pull /data/data/<package_name>/shared_prefs/ ./shared_prefs/
# 搜索敏感数据
grep -ri "password\|token\|secret\|key\|session\|auth\|cookie" shared_prefs/
常见不安全存储模式:
<!-- 明文凭据 -->
<string name="user_password">mysecretpass123</string>
<string name="auth_token">eyJhbGciOiJIUzI1NiIs...</string>
<string name="api_key">sk-live-abc123def456</string>
<!-- 敏感个人身份信息(PII) -->
<string name="user_ssn">123-45-6789</string>
<string name="credit_card">4111111111111111</string>
步骤 3:分析 SQLite 数据库
# 拉取数据库
adb pull /data/data/<package_name>/databases/ ./databases/
# 打开并检查
sqlite3 databases/app.db
.tables
.schema users
SELECT * FROM users;
SELECT * FROM sessions;
SELECT * FROM tokens;
# 在所有表中搜索敏感列
sqlite3 databases/app.db ".dump" | grep -i "password\|token\|secret\|credit"
检查未加密的 SQLCipher 数据库:
# 如果数据库无需密码即可打开,则未加密
sqlite3 databases/app.db "SELECT count(*) FROM sqlite_master;"
# 执行成功 = 未加密(漏洞)
步骤 4:检查 iOS Keychain 存储
# 使用 Objection
objection --gadget com.target.app explore
ios keychain dump
# 检查保护级别属性
# kSecAttrAccessibleWhenUnlocked —— 适用于大多数数据
# kSecAttrAccessibleAlways —— 存在漏洞:设备锁定时仍可访问
# kSecAttrAccessibleAfterFirstUnlock —— 适用于后台应用
步骤 5:评估外部存储和备份暴露
Android:
# 检查是否启用了备份
aapt dump badging target.apk | grep -i "allowBackup"
# android:allowBackup="true" = 漏洞
# 提取备份数据
adb backup -f backup.ab -apk <package_name>
java -jar abe.jar unpack backup.ab backup.tar
tar xvf backup.tar
# 检查提取数据中的敏感信息
# 检查外部存储
adb shell ls -la /sdcard/Android/data/<package_name>/
iOS:
# 检查备份排除设置
# Documents/ 中的文件默认备份
# 检查 NSURLIsExcludedFromBackupKey 属性
objection --gadget com.target.app explore
ios plist cat Info.plist
步骤 6:运行时内存分析
# 转储进程内存以查找敏感数据
objection --gadget com.target.app explore
memory search "password" --string
memory search "BEGIN RSA PRIVATE KEY" --string
memory dump all /tmp/memdump/
# Android:检查日志中的敏感数据
adb logcat -d | grep -i "password\|token\|key\|secret"
核心概念
| 术语 | 定义 |
|---|---|
| SharedPreferences | Android 基于 XML 格式的键值存储;常被误用于明文存储凭据 |
| Keychain Services | iOS 安全凭据存储,在现代设备上由 Secure Enclave 硬件支持 |
| Android Keystore | Android 上由硬件支持的密码密钥存储;密钥无法从设备中提取 |
| SQLCipher | SQLite 数据库的透明加密扩展;防止在没有密码的情况下提取数据 |
| Data Protection API | iOS 文件级加密,与设备密码绑定;通过保护级别属性控制 |
工具与系统
- ADB(Android Debug Bridge):用于 Android 设备交互和文件系统访问的命令行工具
- Objection:基于 Frida 的运行时探索工具,用于 Keychain 转储和内存检查
- SQLite3:用于检查未加密 SQLite 数据库的命令行界面
- Android Backup Extractor(ABE):用于解包 ADB 备份文件以检查存储数据的工具
- iExplorer:用于浏览 iOS 应用沙盒文件系统的 GUI 工具
常见陷阱
- 已加密但密钥在代码中:部分应用对数据库加密,却将加密密钥存储在 SharedPreferences 中或硬编码在二进制文件里。检查加密措施的同时,务必检查密钥存储位置。
- MODE_WORLD_READABLE 弃用:该标志在 API 17 中已被弃用,但旧版应用可能仍在使用,使 SharedPreferences 可被其他应用读取。
- iOS 备份范围:默认情况下,Documents 目录中的所有文件都会包含在 iTunes/iCloud 备份中。验证敏感文件是否已设置备份排除属性。
- 剪贴板暴露:复制到剪贴板的数据可被所有应用访问。检查应用是否将敏感数据(密码、令牌)复制到了剪贴板。