iOS9之适配ATS
最近的iOS9系统出来了,而网络方面的ATS(App Transport Security)特性可以说每个人都要经历。而我这篇博客,就是结合我最近几天的经历,来谈谈从服务器到iOS客户端对ATS的适配。
一、简单谈谈ATS(App Transport Security)
ATS(App Transport Security)是为了提高App与服务器之间安全传输数据一个特性,这个特性从iOS9和OSX10.11开始出现,它默认需要满足以下几个条件:
- 服务器TLS版本至少是1.2版本
- 连接加密只允许几种先进的加密
- 证书必须使用SHA256或者更好的哈希算法进行签名,要么是2048位或者更长的RSA密钥,要么就是256位或更长的ECC密钥
如果想了解哪几种先进的加密是被允许的,详情请见官方文档App Transport Security Technote
二、搭建HTTPS服务器
搭建HTTPS服务器有两种方式,一种是创建证书请求,然后到权威机构认证,随之配置到服务器;另外一种是自建证书,然后配置给服务器。第一种方式搭建的HTTPS服务器当然是最优的了,建立网站的话,直接就会被信任,而作为移动端app的服务器时,也不需要为ATS做过多的适配。虽然说权威的机构认证都是需要钱的,但是如今也不乏存在免费的第三方认证机构;第二种方式搭建的HTTPS服务器,对于网站来说完全不可行,用户打开时直接弹出一个警告提醒,说这是一个不受信任的网站,让用户是否继续,体验很差,而且让用户感觉网站不安全。对于移动端来说,在iOS9出现之前,这个没什么问题,但是在iOS9出来之后,第二种方式是通不过ATS特性,需要将NSAllowsArbitraryLoads设置为YES才行。所以,我推荐使用第一种方式搭建HTTPS服务器。
下面,咱们来说说这两种方式都如何进行操作。
第一种、使用CA机构认证的证书搭建HTTPS服务器
1、创建证书请求,并提交给CA机构认证
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将生成server.csr提交给CA机构,CA机构对它进行签名之后,然后会生成签名后的根证书和服务器证书发送给你,这个时候的证书就是CA认证之后的证书。我们这里将根证书和服务器证书分别改名为ca.crt和serve.crt。
2、配置Apache服务器
将ca.crt、server.key、server.crt上传到阿里云服务器,使用SSH登陆进入这三个文件的目录,执行下面命令
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编辑/alidata/server/httpd/conf/extra/httpd-ssl.conf
文件,找到SSLCertificateFile、SSLCertificateKeyFile、SSLCACertificatePath、SSLCACertificateFile进行修改
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修改vhost配置vim /alidata/server/httpd/conf/vhosts/phpwind.conf
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最后,重启Apache服务器,在浏览器输入网址查看是否配置成功。我这里是个人使用,申请的是免费的证书,我申请证书的网站是沃通。
搭建的成果:https://www.casetree.cn
第二种、自建证书配置HTTPS服务器
请查看我的上一篇自建证书配置HTTPS服务器
三、使用nscurl对服务器进行检测
搭建完HTTPS服务器之后,可以使用nscurl命令来进行检测,查看建立的HTTPS服务器是否能通过ATS特性。
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如果HTTPS服务器能通过ATS特性,则上面所有测试案例都是PASS;如果某一项的Reuslt是FAIL,就找到ATS Dictionary来查看,就能知道HTTPS服务器不满足ATS哪个条件。
这里我前面碰到一个问题,就是自建证书的时候,通过此命令进行测试时,发现Result全是FAIL,而且在iOS的代码测试中也出现了一个很奇怪的现象,就是相同的代码,在iOS8.4请求数据完全正常,但是在iOS9上,直接是连接失败。最终发现,其实就是因为自建证书不受信任,是通不过ATS的,除非将NSAllowsArbitraryLoads设置为YES。
四、iOS客户端
在上面的第二大步骤当中,HTTPS服务器满足ATS默认的条件,而且SSL证书是通过权威的CA机构认证过的,那么我们在使用Xcode7开发的时候,对网络的适配什么都不用做,我们也能正常与服务器通信。但是,当我们对安全性有更高的要求时或者我们自建证书时,我们需要本地导入证书来进行验证。
那么,如何本地导入证书进行验证呢?
在这里先提一下,由于iOS客户端支持的证书是DER格式的,我们需要创建客户端证书。创建客户端证书,直接将服务端的CA根证书导出成DER格式就行。
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导入完证书之后,我们分别来说说使用NSURLSession和AFNetworking来进行本地验证。
首先,来说说使用NSURLSession验证
验证步骤如下:
1、导入CA根证书到工程中,即我们创建的ca.cer
2、获取trust object,通过SecCertificateCreateWithData方法读取导入的证书的数据生成一个证书对象,然后通过SecTrustSetAnchorCertificates
设置这个证书为trust object的信任根证书(trusted anchor)
3、通过SecTrustEvaluate方法去验证trust object
下面是主要OC实现代码,Demo工程我也放在github上了,有OC和Swift两种语言,下载Demo请点击HTTPSConnectDemo。
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注意:
1、SecTrustSetAnchorCertificates方法会设置一个标示去屏蔽trust object对其它根证书的信任;如果你也想信任系统默认的根证书,请调用SecTrustSetAnchorCertificatesOnly方法,清空这个标示(设置为NO)
2、验证的方法不仅仅只有这一种,更多的验证方法,请参考HTTPS Server Trust Evaluation
下面,来谈谈AFNetworking是如何验证的,我们如何使用AFNetworking
AFNetworking的证书验证工作是由AFSecurityPolicy来完成的,所以这里我们主要来了解一下AFSecurityPolicy。注意:我这里使用的是AFNetworking2.6.0,它跟2.5.0是有区别的。
说到AFSecurityPolicy,我们必须要提到它三个重要的属性,如下:
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SSLPingMode是最重要的属性,它标明了AFSecurityPolicy是以何种方式来验证。它是一个枚举类型,这个枚举类型有三个值,分别是AFSSLPinningModeNone、AFSSLPinningModePublicKey、AFSSLPinningModeCertificate。其中,AFSSLPinningModeNone代表了AFSecurityPolicy不做更严格的验证,只要是系统信任的证书就可以通过验证,不过,它受到allowInvalidCertificates和validatesDomainName的影响;AFSSLPinningModePublicKey是通过比较证书当中公钥(PublicKey)部分来进行验证,通过SecTrustCopyPublicKey方法获取本地证书和服务器证书,然后进行比较,如果有一个相同,则通过验证,此方式主要适用于自建证书搭建的HTTPS服务器和需要较高安全要求的验证;AFSSLPinningModeCertificate则是直接将本地的证书设置为信任的根证书,然后来进行判断,并且比较本地证书的内容和服务器证书内容是否相同,来进行二次判断,此方式适用于较高安全要求的验证。
allowInvalidCertificates属性代表是否允许不信任的证书通过验证,默认为NO
validatesDomainName属性代表是否验证主机名,默认为YES
接下来,我们说下验证流程。验证流程主要放在AFSecurityPolicy的- (BOOL)evaluateServerTrust:(SecTrustRef)serverTrust forDomain:(NSString *)domain方法当中。
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说了验证流程,我们最后来看看AFNetworking怎么使用,代码如下:
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这里我就没有建立Demo了,如果要看的话,可以看看我写的一个框架BGNetwork,里面的Demo对ATS进行了适配,AFNetworking的使用放在BGNetworkConnector类里面的- (instancetype)initWithBaseURL:(NSString *)baseURL delegate:(id<BGNetworkConnectorDelegate>)delegate
初始化方法中。
五、适配ATS
前面的内容讲述都是满足ATS特性的情况,但若是服务器是自建证书搭建的,或者TLS版本是1.0的话,服务器又不能轻易改动,那么我们客户端如何适配呢?
不急,我们可以在工程中的Info.plist文件当中进行设置,主要参照下图:
适配过程中的一些总结:
1、如果是自建证书,没有经过权威机构认证的证书,那么需要将NSAllowsArbitraryLoads设置为YES才能通过。NSAllowsArbitraryLoads为YES,以前的HTTP请求也能通过。
2、如果是认证过的证书,那么可以通过nscurl --ats-diagnostics --verbose https://casetree.cn
这样的命令来查看服务器支持的ATS Dictionary,然后进行对应的设置。
适配的部分,也可以参照Demo1_iOS9网络适配_ATS:改用更安全的HTTPS
总结
回顾前面的内容,总结一下,主要讲了一下几点内容
- ATS需要满足的条件
- 如何建立证书,搭建HTTPS服务器
- 使用nscurl命令来检测HTTPS服务器是否满足ATS特性
- 客户端的适配,讲述了NSURLSession和AFNetworking的使用
- 讲述了如果建立的服务器不满足ATS的条件时,我们如何适配
参考
App Transport Security Technote
HTTPS Server Trust Evaluation
打造安全的App!iOS安全系列之 HTTPS
AFNetworking源码解析<三>