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# Computerwissenschaften# Kryptographie und Sicherheit

Die Zukunft von Mobile Mini-Programmen sichern

Risiken und Lösungen zum Schutz von Nutzerdaten in Mini-Programmen untersuchen.

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Inhaltsverzeichnis

In den letzten Jahren sind mobile Mini-Programme richtig beliebt geworden. Das sind kleine Anwendungen, die in grösseren Apps laufen, die man Super-Apps nennt. Super-Apps wie WeChat ermöglichen es den Nutzern, verschiedene Dienste zu nutzen, ohne viele separate Apps installieren zu müssen. Auch wenn diese Mini-Programme echt praktisch sind, haben sie auch mit Sicherheitsproblemen zu kämpfen, besonders wenn's um den Schutz von Nutzerdaten geht.

Um sensible Nutzerinformationen sicher zu halten, nutzen Mini-Programme kryptografische Zugriffskontrolle. Das heisst, dass wichtige Daten sicher durch Verschlüsselung gespeichert werden, was es schwer macht, sie zu missbrauchen. Wenn die Schlüssel, die für diese Verschlüsselung benutzt werden, allerdings nicht richtig verwaltet werden, können sie geleakt werden. Wenn das passiert, können Angreifer die Schlüssel leicht missbrauchen, um unbefugten Zugriff auf sensible Nutzerdaten zu bekommen.

In diesem Artikel besprechen wir die möglichen Risiken und Schwachstellen, die mit kryptografischer Zugriffskontrolle in Mini-Programmen verbunden sind, schauen uns die Folgen eines Schlüssel-Leaks an und geben Empfehlungen, um die Sicherheit zu verbessern.

Der Aufstieg der Mini-Programme

Mobile Mini-Programme haben riesige Popularität gewonnen, besonders seit ihrer Einführung im Jahr 2017. Sie bieten verschiedene Funktionen wie Einkaufen, Buchungsdienste und soziale Netzwerke, alles in einer einzigen App. Auf diese Mini-Programme kann man sofort zugreifen, ohne zusätzliche Software herunterzuladen.

Je mehr Entwickler Mini-Programme erstellen, desto wichtiger wird es, die Nutzerinformationen zu schützen. Viele Mini-Programme verarbeiten sensible Daten, wie Telefonnummern, Standortdaten und persönliche Vorlieben. Daher sind robuste Sicherheitsmassnahmen unerlässlich, um das Vertrauen der Nutzer zu wahren und die Datenprivatsphäre zu gewährleisten.

Kryptografische Zugriffskontrolle

Kryptografische Zugriffskontrolle ist eine Methode, die verwendet wird, um sensible Informationen zu sichern. Sie basiert auf Verschlüsselungstechniken, um Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen. Es gibt zwei Haupttypen von kryptografischer Zugriffskontrolle: asymmetrische und symmetrische.

  1. Asymmetrische Kryptografie: Diese Methode verwendet ein Schlüsselpaar – einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel wird offen geteilt, während der private Schlüssel vertraulich bleibt. Daten, die mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt sind, können nur mit dem privaten Schlüssel entschlüsselt werden.

  2. Symmetrische Kryptografie: In dieser Methode wird derselbe Schlüssel sowohl für die Verschlüsselung als auch für die Entschlüsselung verwendet. Der Schlüssel muss sowohl von dem Sender als auch von dem Empfänger geheim gehalten werden, um die Sicherheit der Informationen zu gewährleisten.

Im Kontext von Mini-Programmen ist kryptografische Zugriffskontrolle essenziell. Wenn Nutzer mit einem Mini-Programm interagieren, werden ihre sensiblen Daten verschlüsselt und an einen sicheren Backend-Server gesendet. Dieser Server kümmert sich dann um die Entschlüsselung und Verarbeitung, bevor er Informationen an das Mini-Programm zurücksendet.

Risiken von Schlüssel-Leaks

Trotz der implementierten Sicherheitsmassnahmen bleibt Schlüssel-Leak eine grosse Sorge. Wenn der Verschlüsselungsschlüssel eines Mini-Programms geleakt wird, können Angreifer diese Schwachstelle auf verschiedene Arten ausnutzen:

  1. Kontoübernahme: Angreifer können Benutzerkonten übernehmen und kontrollieren, indem sie mit den geleakten Schlüsseln manipulieren. Das erlaubt ihnen, private Informationen eines Nutzers wie E-Mails oder Passwörter abzurufen.

  2. Missbrauch von Belohnungen: Einige Mini-Programme bieten Anreize für Nutzerengagement. Wenn Angreifer Zugang zu den Schlüsseln erhalten, können sie ihre Aktivitäten fälschen, um Belohnungen zu erhalten, ohne tatsächlich teilzunehmen.

  3. Diebstahl von Dienstleistungen: Angreifer können die geleakten Schlüssel missbrauchen, um auf kostenpflichtige Dienste ohne Autorisierung zuzugreifen, was zu finanziellen Verlusten für die Dienstleister führen kann.

Messung von Schlüssel-Leaks

Um das Ausmass von Schlüssel-Leaks in Mini-Programmen zu verstehen, wurde eine grossangelegte Studie durchgeführt. Diese Studie untersuchte zahlreiche Mini-Programme auf beliebten Plattformen wie WeChat und Baidu. Die Forscher fanden heraus, dass ein erheblicher Teil der Mini-Programme ihre Schlüssel durch unsachgemässe Programmierpraktiken geleakt hatte.

Ergebnisse der Studie

  • Verbreitung von Leaks: Von den untersuchten Mini-Programmen hatte ein bemerkenswerter Prozentsatz seine Verschlüsselungsschlüssel geleakt, was sie anfällig für verschiedene Angriffe macht.

  • Betroffene Kategorien: Viele Kategorien, darunter Einkaufen, Finanzen und Lifestyle-Mini-Programme, hatten verwundbare Programme. Das zeigt, dass das Problem in verschiedenen Dienstleistungsarten weit verbreitet ist.

  • Reaktion der Entwickler: Einige Entwickler haben ihre Sicherheitslücken nach einer Benachrichtigung behoben, während andere ahnungslos blieben oder unzureichende Massnahmen zur Lösung des Problems ergriffen.

Fallstudien von Angriffen

Mehrere Fallstudien zeigen die Folgen von geleakten Schlüsseln in realen Szenarien.

Beispiel für Kontoübernahme

In einem Fall hatte ein Mini-Programm namens "We Proudly Serve", das mit einem bekannten Unternehmen verbunden war, einen Kontoübernahme-Angriff erlebt. Durch das Leaken seiner Verschlüsselungsschlüssel konnten Angreifer legitime Nutzer imitieren und auf persönliche Informationen zugreifen, was zu möglichem Identitätsdiebstahl führte.

Beispiel für Missbrauch von Belohnungen

Ein weiteres Mini-Programm erlaubte es Nutzern, Belohnungen basierend auf ihren Aktivitäten zu sammeln. Angreifer konnten, indem sie geleakte Schlüssel nutzten, ihre Aktivitäten fälschen und Belohnungen ohne jeglichen echten Aufwand sichern. Diese Manipulation untergräbt die Integrität der Belohnungssysteme und kann finanzielle Schäden für Unternehmen verursachen.

Vorfall des Dienstleistungsdiebstahls

Mit geleakten Schlüsseln können Angreifer unbefugten Zugang zu kostenpflichtigen Diensten erlangen, was zu erheblichen finanziellen Verlusten für Anbieter führt. Ein bemerkenswerter Fall betraf einen Online-Dienst, der sensible Daten nutzte, aber durch geleakte Schlüssel kompromittiert wurde.

Empfohlene Lösungen

Um die Probleme rund um Schlüssel-Leaks anzugehen, können bestimmte Massnahmen umgesetzt werden:

  1. Code-Überprüfung und -Prüfung: Anbieter von Super-Apps sollten gründliche Überprüfungen von Mini-Programmen durchführen, bevor sie betrieben werden dürfen. Dazu gehört das Scannen nach hartcodierten Schlüsseln und anderen Schwachstellen.

  2. Best Practices für Schlüsselmanagement: Entwickler sollten über angemessene Techniken zum Schlüsselmanagement informiert werden. Dazu gehört, hartcodierte sensible Schlüssel im Front-End zu vermeiden und sichere Speicherlösungen zu nutzen.

  3. Verwendung von Zugriffstoken: Die Implementierung token-basierter Zugriffe kann die Sicherheit erhöhen. Anstatt sich nur auf statische Schlüssel zu verlassen, sollten Entwickler temporäre, dynamische Tokens verwenden, die regelmässig aktualisiert werden.

  4. Öffentliche Schlüssel-Infrastruktur (PKI): Die Einführung von PKI kann einen sichereren Authentifizierungsprozess für Entwickler gewährleisten und somit die Chancen eines Schlüssel-Leaks verringern.

  5. Signaturen und Integritätsprüfungen: Die Durchsetzung von Nachrichtenunterzeichnungen und Integritätsüberprüfungen kann helfen, Manipulationen und unbefugte Änderungen zu erkennen.

  6. Kapsulierte APIs: Durch das Angebot von kapsulierten APIs können Super-Apps den Zugriff der Entwickler auf sensible Operationen einschränken und somit die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die zu Leaks führen, reduzieren.

Fazit

Der Aufstieg der Mini-Programme hat einen Bedarf an robusten Sicherheitsmassnahmen geweckt, um Nutzerdaten zu schützen. Während kryptografische Zugriffskontrolle ein wichtiges Werkzeug zum Schutz von Informationen ist, sind die Risiken, die mit Schlüssel-Leaks verbunden sind, erheblich. Durch erhöhtes Bewusstsein, bessere Programmierpraktiken und umfassende Prüfprozesse kann das Mini-Programm-Ökosystem seine Sicherheit verbessern und die Nutzer vor potenziellen Bedrohungen schützen, während es gleichzeitig die Bequemlichkeit wahrt, die mit diesen innovativen Anwendungen einhergeht.

Da sich die Landschaft der mobilen Anwendungen ständig weiterentwickelt, wird es immer wichtiger, Privatsphäre und Datenschutz der Nutzer zu priorisieren, um eine sichere digitale Umgebung zu schaffen.

Originalquelle

Titel: Don't Leak Your Keys: Understanding, Measuring, and Exploiting the AppSecret Leaks in Mini-Programs

Zusammenfassung: Mobile mini-programs in WeChat have gained significant popularity since their debut in 2017, reaching a scale similar to that of Android apps in the Play Store. Like Google, Tencent, the provider of WeChat, offers APIs to support the development of mini-programs and also maintains a mini-program market within the WeChat app. However, mini-program APIs often manage sensitive user data within the social network platform, both on the WeChat client app and in the cloud. As a result, cryptographic protocols have been implemented to secure data access. In this paper, we demonstrate that WeChat should have required the use of the "appsecret" master key, which is used to authenticate a mini-program, to be used only in the mini-program back-end. If this key is leaked in the front-end of the mini-programs, it can lead to catastrophic attacks on both mini-program developers and users. Using a mini-program crawler and a master key leakage inspector, we measured 3,450,586 crawled mini-programs and found that 40,880 of them had leaked their master keys, allowing attackers to carry out various attacks such as account hijacking, promotion abuse, and service theft. Similar issues were confirmed through testing and measuring of Baidu mini-programs too. We have reported these vulnerabilities and the list of vulnerable mini-programs to Tencent and Baidu, which awarded us with bug bounties, and also Tencent recently released a new API to defend against these attacks based on our findings.

Autoren: Yue Zhang, Yuqing Yang, Zhiqiang Lin

Letzte Aktualisierung: 2023-06-13 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2306.08151

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.08151

Lizenz: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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