Évaluer les risques dans le code natif Android
Une nouvelle méthode pour identifier les vulnérabilités dans le code natif des applications Android.
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Table des matières
- L'Importance de la Sécurité des Appareils Mobiles
- Vulnérabilités Courantes dans le Code Natif
- Méthodologie d'Évaluation des risques
- Analyse à Grande Échelle
- Résultats et Discussion
- Contexte Technique
- Système d'Exploitation Android
- Bibliothèques Natives
- Exposition de Vulnérabilité Commune (CVE)
- Directions Futures
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Android est le système d'exploitation mobile le plus populaire, avec des millions d'applications téléchargées chaque jour. Alors que la plupart des apps sont développées avec Java ou Kotlin, certaines fonctionnalités avancées dépendent de code natif écrit en C ou C++. Malheureusement, ce code natif peut avoir des Vulnérabilités, comme des erreurs de mémoire, qui pourraient permettre aux attaquants d'accéder ou de manipuler des données, voire d'exécuter du code malveillant.
Détecter ces vulnérabilités dans le code natif Android est un nouveau domaine de recherche, et cet article présente une façon rapide et efficace d'évaluer le risque associé au code natif dans les applications Android. En utilisant une approche rapide basée sur le risque, les développeurs peuvent évaluer leurs apps pour des problèmes de sécurité potentiels avant leur lancement.
L'Importance de la Sécurité des Appareils Mobiles
L'utilisation des appareils mobiles a énormément augmenté. Les gens utilisent des smartphones pour une variété d'activités, comme le shopping en ligne, la banque et le divertissement. Comme ces appareils stockent souvent des informations sensibles, les attaquants cherchent à exploiter les vulnérabilités pour obtenir un accès non autorisé.
Android est le système d'exploitation leader pour les appareils mobiles, et ses applications peuvent recevoir des centaines de millions de téléchargements. Beaucoup de ces applications interagissent avec des composants natifs utilisant C/C++, c'est là que les risques de sécurité peuvent surgir. Quand les développeurs intègrent des Bibliothèques-soit de tiers, soit de leur propre création-ils peuvent involontairement introduire des vulnérabilités que les attaquants peuvent exploiter.
Vulnérabilités Courantes dans le Code Natif
Le code natif est particulièrement sujet à des erreurs qui peuvent mener à des problèmes de sécurité. Par exemple, un dépassement de tampon se produit quand plus de données sont écrites dans un tampon que ce qu'il peut contenir, ce qui entraîne une corruption de données ou un comportement inattendu. D'autres risques incluent des problèmes de pointeurs et des appels d'API incorrects, ce qui pourrait permettre aux attaquants de prendre le contrôle de l'application ou de l'appareil.
Pour éviter ces menaces, les développeurs doivent se concentrer sur la sécurité de toutes les bibliothèques utilisées durant le développement de l'app. Cependant, découvrir et analyser les vulnérabilités peut prendre beaucoup de temps et nécessite une expertise technique approfondie, ce qui pose un obstacle pour beaucoup de développeurs.
Évaluation des risques
Méthodologie d'Cet article propose un algorithme simple d'évaluation des risques pour évaluer les vulnérabilités dans le code natif des applications Android. L'objectif est de fournir aux chercheurs en sécurité et aux développeurs un moyen d'identifier rapidement les risques de sécurité connus.
La méthodologie consiste en plusieurs étapes :
Détection des Bibliothèques : La première étape consiste à identifier et extraire les bibliothèques incluses dans les fichiers de package d'application (APK). Cela implique d'accéder aux bibliothèques natives dans l'APK, qui sont souvent stockées dans un répertoire spécifique.
Création d'une Base de Données de Vulnérabilités : Une base de données personnalisée contenant des informations sur les vulnérabilités connues, y compris les versions et fonctions affectées, est créée. Cette base de données aide à comparer les bibliothèques natives avec les vulnérabilités publiées.
Calcul du Score de Risque : L'algorithme évalue ensuite chaque bibliothèque identifiée par rapport à la base de données. En fonction de la présence et de la gravité des vulnérabilités, un score de risque est attribué, indiquant le danger potentiel posé par chaque bibliothèque.
Analyse à Grande Échelle
Pour valider l'efficacité de la méthodologie proposée, une analyse à grande échelle a été réalisée sur un nombre significatif d'applications Android. L'analyse s'est concentrée sur les applications contenant du code natif, et les résultats ont montré que de nombreuses applications avaient des vulnérabilités connues.
La recherche a pris en compte les bibliothèques incluses dans les APK et a calculé des scores de risque en fonction de l'algorithme mentionné ci-dessus. Les résultats ont indiqué qu'un pourcentage considérable d'applications était à risque en raison de vulnérabilités dans leur code natif.
Résultats et Discussion
Les résultats de l'analyse à grande échelle ont montré qu'une partie notable des applications testées contenait des vulnérabilités connues. En se concentrant sur les bibliothèques populaires utilisées dans les applications Android, la méthodologie a pu signaler celles qui étaient les plus à risque.
L'analyse a révélé une tendance préoccupante : de nombreuses applications populaires n'avaient pas suffisamment traité les vulnérabilités présentes dans leurs bibliothèques de code natif. Cela appelle à une sensibilisation accrue au sein de la communauté des développeurs sur l'importance de sécuriser tous les composants de leurs applications, en particulier ceux qui incluent du code natif.
De plus, la recherche a souligné la nécessité d'une approche systématique pour l'évaluation des risques afin de garantir que les développeurs puissent rapidement identifier et résoudre les vulnérabilités avant que leurs applications ne soient mises à disposition des utilisateurs.
Contexte Technique
Pour mieux comprendre le contexte de cette recherche, il est important de revoir certains concepts techniques liés aux applications Android et au code natif.
Système d'Exploitation Android
Android est un système d'exploitation open-source développé par Google et couramment utilisé sur des appareils tels que les smartphones et les tablettes. Il est basé sur un noyau Linux et possède une architecture en couches, divisée en divers composants. La couche d'application permet aux développeurs de créer des apps qui interagissent avec le système d'exploitation sans modifier ses fonctionnalités de base.
Bibliothèques Natives
Les bibliothèques de code natif sont des morceaux de code écrits dans des langages comme C ou C++ et compilés pour s'exécuter directement sur l'appareil. Ces bibliothèques permettent aux développeurs d'accéder au matériel de l'appareil et d'effectuer des opérations qui peuvent être plus efficaces que l'utilisation de Java ou Kotlin seul. Cependant, comme les bibliothèques natives sont écrites dans des langages sujets à des vulnérabilités, elles posent des risques de sécurité uniques.
CVE)
Exposition de Vulnérabilité Commune (Lorsqu'une vulnérabilité est découverte, elle est généralement documentée dans une base de données publique connue sous le nom d'Exposition de Vulnérabilité Commune (CVE). Chaque vulnérabilité se voit attribuer un identifiant unique et comprend des informations sur le logiciel affecté, la nature de la vulnérabilité et ses impacts potentiels. Les développeurs peuvent se référencer à ces informations pour évaluer si leurs applications sont à risque.
Directions Futures
Bien que cette recherche fournisse une solide base pour évaluer les vulnérabilités dans le code natif Android, il reste plusieurs domaines à améliorer. Les travaux futurs pourraient se concentrer sur l'amélioration de l'algorithme d'évaluation des risques pour tenir compte de scénarios plus complexes, comme la capacité d'atteinte et l'impact des vulnérabilités non facilement identifiables avec la méthodologie actuelle.
En élargissant l'ensemble de données des bibliothèques évaluées et en améliorant les techniques de détection, les chercheurs pourraient renforcer la capacité à évaluer efficacement les applications. De plus, une exploration plus approfondie des techniques d'apprentissage automatique pourrait fournir des évaluations de vulnérabilité encore plus précises.
Conclusion
Cet article présente une méthodologie simple et efficace pour évaluer les risques dans le code natif des applications Android. En fournissant un moyen d'identifier rapidement les vulnérabilités connues, les développeurs peuvent agir à temps pour résoudre ces problèmes et améliorer la sécurité globale de leurs apps.
Alors que les menaces mobiles continuent d'évoluer, il est essentiel que les développeurs accordent la priorité à la sécurité à chaque étape du processus de développement des applications. En utilisant des outils et des méthodologies pour l'évaluation des vulnérabilités, la communauté des développeurs peut collaborer pour créer un environnement numérique plus sûr pour tous les utilisateurs.
Titre: A Risk Estimation Study of Native Code Vulnerabilities in Android Applications
Résumé: Android is the most used Operating System worldwide for mobile devices, with hundreds of thousands of apps downloaded daily. Although these apps are primarily written in Java and Kotlin, advanced functionalities such as graphics or cryptography are provided through native C/C++ libraries. These libraries can be affected by common vulnerabilities in C/C++ code (e.g., memory errors such as buffer overflow), through which attackers can read/modify data or execute arbitrary code. The detection and assessment of vulnerabilities in Android native code have only been recently explored by previous research work. In this paper, we propose a fast risk-based approach that provides a risk score related to the native part of an Android application. In this way, before an app is released, the developer can check if the app may contain vulnerabilities in the Native Code and, if present, patch them to publish a more secure application. To this end, we first use fast regular expressions to detect library versions and possible vulnerable functions. Then, we apply scores extracted from a vulnerability database to the analyzed application, thus obtaining a risk score representative of the whole app. We demonstrate the validity of our approach by performing a large-scale analysis on more than $100,000$ applications (but only $40\%$ contained native code) and $15$ popular libraries carrying known vulnerabilities. The attained results show that many applications contain well-known vulnerabilities that miscreants can potentially exploit, posing serious concerns about the security of the whole Android applications landscape.
Auteurs: Silvia Lucia Sanna, Diego Soi, Davide Maiorca, Giorgio Fumera, Giorgio Giacinto
Dernière mise à jour: 2024-06-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.02011
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.02011
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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