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[17398] 2017-02-17_支付安全不能说的那些事儿干货

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-02-17_支付安全不能说的那些事儿干货 支 付 安 全 不 能 说 的 那 些 事 儿   |   干 货 百 度 安 全 实 验 室   G e e k P w n   2 0 1 7 - 0 2 - 1 7 本 文 由 丁 羽 、 黎 桐 辛 、 韦 韬 共 同 编 写 ， 其 中 丁 羽 和 韦 韬 来 自 百 度   x - l a b ， 黎 桐 辛 来 自 北 京 大 学 。 韦 韬 博 士 是 G e e k P w n 安 全 极 客 嘉 年 华 的 评 委 、 曾 任 北 大 副 教 授 ， 现 为 百 度 安 全 实 验 室 负 责 人 。 2 0 1 5 年 丁 羽 凭 借 L e n o v o   T h i n k P a d   X 2 4 0 和 奇 酷 手 机 指 纹 验 证 的 漏 洞 ， 在 G e e k P w n 上 面 大 放 异 彩 。 （ 极 棒 人 物   |   从 天 才 少 年 到 黑 客 ， 丁 羽 的 精 彩 世 界 ） 引 言 引 言           电 子 商 务 已 经 成 为 当 今 互 联 网 中 重 要 的 组 成 部 分 。 同 时 “ 钱 包 ” 类 服 务 成 为 了 电 子 商 务 的 关 键 组 件 。 越 来 越 多 的 电 商 服 务 通 过 “ 钱 包 ” 服 务 来 进 行 支 付 。 “ 钱 包 ” 提 供 的 接 口 简 单 易 用 ， 任 何 一 个 开 发 者 都 可 以 快 速 的 将 “ 钱 包 ” 服 务 供 应 商 提 供 的 S D K 整 合 进 自 己 的 A p p 中 ， 提 供 A p p 内 的 快 速 支 付 手 段 。   因 此 ， 支 付 过 程 的 安 全 问 题 也 成 为 了 关 键 。 如 果 钱 包 服 务 出 现 了 安 全 漏 洞 ， 那 么 很 可 能 会 影 响 到 成 千 上 万 的 商 家 ， 数 十 亿 的 现 金 流 ， 后 果 往 往 非 常 严 重 。 对 于 支 付 平 台 的 安 全 研 究 自 从 其 诞 生 之 日 起 就 开 始 了 。 经 过 数 次 血 的 教 训 ， 几 大 支 付 平 台 均 修 正 了 数 个 大 大 小 小 的 漏 洞 ， 反 复 改 进 设 计 和 实 现 。 现 今 的 支 付 平 台 已 经 相 当 安 全 可 靠 。 本 文 对 借 助 支 付 平 台 进 行 的 支 付 流 程 进 行 分 析 ， 对 支 付 平 台 的 安 全 进 行 讨 论 。 同 时 我 们 展 示 了 商 户 端 和 支 付 平 台 出 现 过 的 几 个 严 重 安 全 漏 洞 。 攻 击 者 通 过 这 几 个 安 全 漏 洞 可 以 达 到 修 改 金 额 、 任 意 购 买 等 效 果 ， 使 得 支 付 平 台 和 商 户 的 利 益 收 到 巨 大 损 失 。 本 文 中 涉 及 的 安 全 漏 洞 均 已 得 到 修 正 。 一 、 支 付 流 程 概 述 一 、 支 付 流 程 概 述 目 前 市 场 上 的 大 大 小 小 的 第 三 方 支 付 平 台 有 许 多 家 ， 规 模 有 大 有 小 但 是 从 整 个 支 付 流 程 上 看 这 些 支 付 平 台 的 同 质 化 程 度 很 高 。 只 有 少 数 很 大 的 支 付 平 台 做 出 了 比 较 大 的 改 动 ， 进 一 步 增 强 了 安 全 性 。 这 一 节 我 们 对 支 付 平 台 普 遍 采 用 的 支 付 协 议 做 下 介 绍 。 在 支 付 流 程 中 主 要 包 括 四 个 实 体 ： 商 户 前 端 、 商 家 服 务 器 、 钱 包 模 块 、 以 及 钱 包 服 务 器 商 户 前 端 、 商 家 服 务 器 、 钱 包 模 块 、 以 及 钱 包 服 务 器 。 商 户 前 端 是 用 户 直 接 交 互 的 部 分 ， 用 户 通 过 操 作 商 户 前 端 来 购 买 商 品 等 。 这 里 商 户 前 端 不 仅 限 于 移 动 设 备 上 安 装 的 A p p ， 也 可 以 是 商 家 提 供 的 网 站 。 商 家 服 务 器 是 商 户 的 后 端 ， 提 供 相 应 的 服 务 。 钱 包 模 块 是 进 行 支 付 的 “ 中 介 ” ， 如 支 付 宝 、 微 信 钱 包 、 百 度 钱 包 等 都 有 对 应 的 支 付 模 块 。 通 常 支 付 模 块 可 以 是 用 户 A p p 中 的 一 个 S D K ， 与 商 户 A p p 一 起 安 装 在 用 户 的 手 机 上 。 支 付 模 块 也 可 以 以 w e b 的 形 式 提 供 服 务 。 钱 包 服 务 器 负 责 处 理 支 付 请 求 ， 并 通 知 商 家 服 务 器 支 付 结 果 。 钱 包 服 务 需 要 与 钱 包 模 块 交 互 以 获 得 订 单 信 息 ， 同 时 需 要 与 相 关 的 机 构 （ 例 如 银 行 ） 进 行 扣 款 处 理 ， 最 后 与 商 家 服 务 和 钱 包 模 块 进 行 通 讯 以 通 知 支 付 结 果 。 因 此 整 个 支 付 过 程 是 一 个 " 四 方 通 讯 " 的 过 程 。 一 笔 成 功 交 易 的 后 面 通 常 包 含 四 方 之 间 数 十 次 的 复 杂 交 互 ， 任 何 一 个 环 节 的 安 全 隐 患 都 会 扩 大 整 个 支 付 过 程 的 攻 击 面 。 多 个 安 全 隐 患 的 叠 加 可 能 使 得 攻 击 者 可 以 进 行 订 单 篡 改 等 攻 击 ， 使 用 户 、 商 户 、 钱 包 服 务 的 利 益 收 到 损 失 。 一 个 完 整 的 经 由 支 付 平 台 的 支 付 过 程 通 常 可 以 划 分 为 以 下 几 步 ：
1 . 商 户 前 端 对 钱 包 初 始 化 2 . 商 户 前 端 与 商 户 服 务 交 互 ， 创 建 订 单 3 . 商 户 前 端 经 由 钱 包 ， 对 订 单 进 行 支 付 4 . 钱 包 与 钱 包 服 务 器 通 讯 ， 钱 包 服 务 器 进 行 扣 款 ， 通 知 钱 包 和 商 户 服 务 器 支 付 结 果 。 5 . 商 户 前 端 从 钱 包 的 支 付 返 回 中 获 取 结 果 ， 并 和 商 户 服 务 器 进 行 确 认 。 6 . 支 付 完 成 ， 商 户 获 得 对 应 款 项 。 下 面 我 们 来 介 绍 支 付 的 四 方 通 讯 的 详 细 过 程 。 【 支 付 过 程 的 四 方 通 讯 【 支 付 过 程 的 四 方 通 讯 】 1 .   商 户 前 端 与 钱 包 模 块 进 行 通 讯 ， 对 钱 包 进 行 初 始 化 。 在 这 个 过 程 中 通 常 需 要 用 户 登 录 自 己 的 钱 包 账 户 ， 进 行 必 要 的 认 证 等 操 作 。 2 .   钱 包 模 块 初 始 化 完 成 ， 返 回 到 用 户 A p p 中 。 3 .   商 户 前 端 与 商 家 服 务 器 通 讯 ， 建 立 订 单 。 带 有 的 参 数 通 常 包 括 用 户 信 息 、 需 要 购 买 的 商 品 i d 、 时 间 戳 、 商 品 金 额 、 钱 包 类 型 等 。 4 .   商 家 将 订 单 参 数 返 回 给 商 户 前 端 ， 带 有 的 参 数 通 常 包 括 ： 订 单 号 ( o r d e r _ n o ) 、 支 付 金 额 ( t o t a l _ f e e ) 、 支 付 结 果 通 知 地 址 ( n o t i f y _ u r l ) 、 消 息 完 整 性 签 名 ( s i g n ) 等 。 此 时 也 有 另 一 种 实 现 ， 即 虚 线 部 分 的 4 ' 。 在 4 ' 中 ， 商 户 服 务 将 大 量 参 数 直 接 通 知 给 钱 包 服 务 ， 而 只 返 回 给 用 户 一 个 简 短 的 消 息 ， 包 括 一 个 钱 包 服 务 返 回 给 商 家 服 务 的 交 易 事 务 i d 。 此 后 用 户 只 需 通 过 钱 包 对 这 个 交 易 事 务 i d 进 行 支 付 即 可 。 5 .   商 户 前 端 对 商 户 返 回 的 信 息 进 行 包 装 ， 发 送 给 钱 包 模 块 。 6 .   钱 包 模 块 与 钱 包 服 务 进 行 交 互 ， 带 有 的 参 数 包 括 用 户 的 钱 包 s e s s i o n 等 信 息 ， 以 及 步 骤 4 中 返 回 的 订 单 信 息 等 。
7 .   钱 包 服 务 在 进 行 必 要 的 扣 款 处 理 （ 如 与 银 行 进 行 交 互 ） 和 风 控 处 理 后 ， 将 支 付 结 果 以 同 步 通 知 7 ( 1 ) 和 异 步 通 知 7 ( 2 ) 的 方 式 分 别 通 知 钱 包 模 块 和 商 户 服 务 。 在 支 付 结 果 通 知 中 一 般 包 括 支 付 结 果 、 支 付 金 额 、 支 付 的 订 单 号 、 支 付 事 务 的 流 水 号 、 商 户 号 ， 以 及 消 息 完 整 性 签 名 等 。 可 选 的 参 数 包 括 商 品 信 息 、 字 符 集 / 编 码 方 式 、 币 种 信 息 等 。 商 户 服 务 器 在 获 得 7 ( 2 ) 的 异 步 通 知 后 ， 也 需 要 验 证 其 消 息 的 完 整 性 ， 并 对 订 单 状 态 进 行 对 应 的 更 新 （ 支 付 成 功 或 者 支 付 异 常 ） 。 8 .   钱 包 模 块 接 收 到 钱 包 服 务 返 回 的 同 步 通 知 后 ， 进 行 必 要 的 完 整 性 验 证 ， 并 将 支 付 结 果 返 回 给 商 户 前 端 。 9 .   商 户 前 端 在 得 到 钱 包 模 块 返 回 的 消 息 ， 验 证 其 完 整 性 。 若 获 得 的 是 支 付 成 功 的 消 息 ， 则 需 要 向 商 户 服 务 器 发 起 请 求 ， 验 证 支 付 结 果 （ 查 账 ） 。 商 户 服 务 器 此 时 即 可 进 行 订 单 支 付 完 成 后 的 处 理 。 在 整 个 支 付 过 程 中 ， 各 个 消 息 的 完 整 性 是 最 为 关 键 的 。 如 果 消 息 完 整 性 保 护 存 在 漏 洞 ， 攻 击 者 即 可 发 起 修 改 金 额 、 修 改 在 整 个 支 付 过 程 中 ， 各 个 消 息 的 完 整 性 是 最 为 关 键 的 。 如 果 消 息 完 整 性 保 护 存 在 漏 洞 ， 攻 击 者 即 可 发 起 修 改 金 额 、 修 改 订 单 号 、 构 造 虚 假 订 单 等 攻 击 订 单 号 、 构 造 虚 假 订 单 等 攻 击 。 作 为 消 息 完 整 性 保 护 的 关 键 — — 签 名 机 制 ， 是 支 付 协 议 的 核 心 之 一 。 目 前 应 用 在 第 三 方 支 付 平 台 中 的 签 名 机 制 可 以 分 成 两 种 ： 基 于 非 对 称 密 码 体 制 的 签 名 ， 和 基 于 散 列 函 数 的 签 名 。 基 于 非 对 称 密 码 的 签 名 机 制 只 在 极 少 数 支 付 平 台 上 得 到 实 现 。 而 基 于 散 列 函 数 的 签 名 则 基 本 被 所 有 平 台 应 用 或 曾 经 应 用 过 。 在 基 于 非 对 称 密 码 体 制 的 签 名 机 制 中 ， 每 个 商 户 和 支 付 平 台 都 生 成 自 己 的 一 套 公 钥 - 私 钥 对 ， 并 互 相 告 知 对 方 自 己 的 公 钥 。 在 进 行 支 付 时 ， 发 送 消 息 方 使 用 自 己 的 私 钥 对 消 息 （ 或 消 息 的 散 列 值 ） 进 行 签 名 ， 接 受 消 息 方 使 用 对 方 （ 发 送 消 息 方 ） 的 公 钥 进 行 验 签 。 这 个 方 法 的 安 全 性 来 自 于 非 对 称 密 码 体 制 的 安 全 性 ， 例 如 R S A 的 大 质 数 分 解 难 度 ， 或 计 算 椭 圆 曲 线 离 散 对 数 的 难 度 。 在 这 个 机 制 中 ， 最 关 键 的 是 支 付 平 台 的 私 钥 。 攻 击 者 一 旦 获 得 支 付 平 台 私 钥 ， 就 可 以 对 任 意 消 息 进 行 签 名 ， 从 而 欺 骗 商 攻 击 者 一 旦 获 得 支 付 平 台 私 钥 ， 就 可 以 对 任 意 消 息 进 行 签 名 ， 从 而 欺 骗 商 户 。 其 次 是 商 户 的 私 钥 。 攻 击 者 获 得 商 户 私 钥 后 ， 结 合 商 户 户 。 其 次 是 商 户 的 私 钥 。 攻 击 者 获 得 商 户 私 钥 后 ， 结 合 商 户 A p p 的 其 他 漏 洞 ， 就 可 以 进 行 各 类 攻 击 的 其 他 漏 洞 ， 就 可 以 进 行 各 类 攻 击 。 基 于 散 列 函 数 的 签 名 机 制 安 全 性 来 自 于 哈 希 函 数 的 不 可 逆 性 。 在 支 付 平 台 中 此 类 签 名 机 制 几 乎 得 到 所 有 平 台 的 使 用 。 每 个 商 户 与 支 付 平 台 预 先 共 享 一 个 密 钥 ， 以 及 协 商 一 个 h a s h 函 数 （ 例 如 M D 5 或 者 S H A 1 ） 。 在 发 送 消 息 时 ， 每 个 商 户 活 支 付 平 台 在 消 息 中 附 加 上 与 对 方 共 享 的 这 个 密 钥 ， 再 对 整 体 进 行 h a s h 运 算 ， 得 到 签 名 值 ， 与 原 始 消 息 合 并 作 为 最 后 的 消 息 发 送 给 对 方 。 在 接 受 消 息 时 则 将 签 名 值 剥 离 ， 将 剩 下 的 部 分 与 密 钥 组 合 后 进 行 h a s h 运 算 ， 检 验 生 成 的 散 列 值 是 否 与 发 来 的 签 名 值 相 符 。 在 这 个 体 制 中 ， 最 关 键 的 无 疑 就 是 商 户 和 支 付 平 台 预 先 共 享 的 这 个 密 钥 了 。 一 旦 这 个 密 钥 泄 露 ， 攻 击 者 既 可 以 模 仿 商 户 给 支 付 平 台 发 信 息 ， 又 可 以 模 仿 支 付 平 台 给 商 户 发 信 息 ， 以 进 行 各 类 欺 骗 和 攻 击 ， 危 害 无 穷 。 在 目 前 支 付 平 台 所 采 用 的 签 名 机 制 中 ， 以 基 于 M D 5 的 签 名 最 为 常 见 。 此 外 ， 以 上 提 到 的 私 钥 泄 露 ， 其 实 等 同 于 令 商 户 / 支 付 平 台 对 指 定 字 符 串 进 行 签 名 的 能 力 。 如 果 攻 击 者 可 以 在 很 少 代 价 的 情 况 下 对 指 定 的 “ 畸 形 ” / “ 恶 意 ” 串 进 行 签 名 的 话 ， 也 相 当 于 获 得 了 任 意 签 名 的 能 力 ， 从 而 以 很 小 的 代 价 发 起 攻 击 。
值 得 注 意 的 是 ， 基 于 基 于 M D 5 的 签 名 机 制 并 不 仅 限 于 的 签 名 机 制 并 不 仅 限 于 " 支 付 协 议 支 付 协 议 " 中 使 用 ， 在 相 当 多 类 型 的 通 信 中 均 得 到 大 量 应 用 中 使 用 ， 在 相 当 多 类 型 的 通 信 中 均 得 到 大 量 应 用 。 而 M D 5 如 果 不 严 格 限 定 输 入 并 使 用 正 确 的 模 式 将 会 是 相 当 脆 弱 的 ， 我 们 可 以 构 造 通 用 的 签 名 碰 撞 攻 击 ， 将 在 后 继 文 章 中 进 行 介 绍 。 同 时 ， 支 付 结 果 的 同 步 、 异 步 通 知 则 是 最 容 易 受 到 攻 击 的 点 。 支 付 结 果 的 同 步 通 知 可 以 在 端 上 被 攻 击 者 篡 改 （ 例 如 使 用 代 理 或 者 X p o s e d ） 。 对 于 异 步 通 知 ， 由 于 异 步 通 知 经 常 缺 乏 可 靠 的 对 发 送 者 的 身 份 鉴 定 ， 因 此 攻 击 者 可 以 自 行 构 造 异 步 通 知 来 通 知 商 户 服 务 已 支 付 成 功 ， 从 而 完 成 攻 击 。 此 外 ， 异 步 通 知 的 地 址 往 往 是 可 变 的 ， 以 参 数 的 形 式 传 递 给 支 付 平 台 。 攻 击 者 一 旦 获 得 了 修 改 异 步 通 知 地 址 的 能 力 ， 也 会 对 支 付 过 程 的 安 全 性 造 成 威 胁 。 二 、 签 名 机 制 二 、 签 名 机 制 1 、 基 于 、 基 于 M D 5 的 消 息 完 整 性 签 名 机 制 的 消 息 完 整 性 签 名 机 制 在 目 前 国 内 大 部 分 支 付 平 台 以 及 诸 如 a n y S D K 平 台 等 平 台 的 接 口 中 均 使 用 或 曾 使 用 基 于 M D 5 的 消 息 完 整 性 签 名 机 制 。 该 机 制 主 要 用 户 保 证 图 1 中 四 方 通 讯 时 消 息 传 递 的 完 整 性 。 基 于 M D 5 的 消 息 完 整 性 签 名 机 制 如 图 2 所 示 。 该 方 法 的 关 键 在 于 ： 商 家 和 钱 包 服 务 之 间 共 享 一 个 签 名 密 钥 。 商 家 和 钱 包 服 务 之 间 共 享 一 个 签 名 密 钥 。 该 签 名 密 钥 参 与 到 每 个 签 名 生 成 以 及 签 名 验 证 过 程 中 。 该 密 钥 不 能 泄 露 ， 一 旦 泄 露 则 会 造 成 极 大 安 全 隐 患 。 攻 击 者 可 以 借 助 泄 露 的 密 钥 来 伪 造 消 息 ， 修 改 订 单 ， 发 送 支 付 成 功 消 息 等 。 在 签 名 过 程 中 ， 签 名 方 将 待 签 名 的 原 请 求 中 的 k e y - v a l u e 对 按 照 k e y 的 字 母 序 进 行 排 序 ， 然 后 连 接 在 一 起 。 这 个 连 接 可 以 使 用 ‘ & ’ 组 合 ， 也 可 以 不 使 用 ‘ & ’ 。 再 将 签 名 密 钥 附 带 在 组 合 的 结 尾 ， 生 成 “ 待 签 字 符 串 ” 。 有 的 签 名 方 案 使 用 ‘ & k e y = ’ 来 连 接 k e y ， 有 的 则 直 接 附 加 k e y 在 末 尾 ， 区 别 不 大 。 然 后 使 用 M D 5 算 法 生 成 待 签 字 符 串 的 散 列 值 作 为 签 名 。 最 后 将 该 散 列 值 作 为 一 个 域 附 加 在 原 请 求 中 ， 得 到 最 终 的 请 求 。 验 签 过 程 和 签 名 过 程 是 基 本 相 同 的 。 首 先 从 最 终 请 求 中 分 离 出 签 名 域 ， 再 将 需 要 验 签 的 部 分 按 照 k e y 的 顺 序 排 列 并 重 新 组 合 ， 附 加 上 签 名 密 钥 ， 生 成 签 名 过 程 中 的 “ 待 签 字 符 串 ” ， 最 后 计 算 其 M D 5 值 ， 判 断 其 与 最 终 请 求 中 所 带 的 散 列 值 是 否 相 符 。 2 、 基 于 非 对 称 密 码 体 制 的 签 名 机 制 、 基 于 非 对 称 密 码 体 制 的 签 名 机 制
应 用 这 一 类 签 名 机 制 的 平 台 较 少 ， 其 支 付 过 程 可 参 见 图 3 。 以 R S A 为 例 。 商 户 生 成 一 对 R S A 公 私 钥 对 ， 钱 包 服 务 生 成 一 对 R S A 公 私 钥 对 。 双 方 把 各 自 的 公 钥 （ 金 色 钥 匙 ） 发 给 对 方 。 对 消 息 进 行 签 名 的 过 程 和 基 于 M D 5 的 过 程 类 似 ， 也 是 首 先 将 请 求 按 k e y - v a l u e 对 排 序 ， 再 使 用 R S A - S H A 1 算 法 （ 先 S H A 1 再 变 形 再 R S A ） 和 对 方 的 R S A 公 钥 生 成 签 名 ， 最 后 将 签 名 附 在 原 请 求 中 形 成 完 整 的 请 求 。   验 签 过 程 使 用 自 己 的 R S A 私 钥 进 行 验 签 ， 具 体 过 程 不 表 。 3 、 待 签 字 符 串 的 生 成 、 待 签 字 符 串 的 生 成 以 上 两 类 签 名 机 制 均 依 赖 于 “ 待 签 字 符 串 ” 的 生 成 。 在 待 签 字 符 串 的 生 成 过 程 中 有 以 下 四 个 主 要 问 题 ： 参 数 值 为 空 的 情 况 。 在 某 些 平 台 中 ， 参 数 值 为 空 的 参 数 在 待 签 字 符 串 中 被 忽 略 。 在 某 些 平 台 中 则 不 被 忽 略 。 参 数 值 的 编 码 问 题 。 在 某 些 平 台 中 ， 参 数 值 编 码 后 （ 编 码 方 式 也 有 不 同 ） 进 入 待 签 字 符 串 。 在 某 些 平 台 中 则 在 解 码 后 进 入 待 签 字 符 串 。 特 殊 字 符 问 题 。 由 于 待 签 字 符 串 使 用 & 和 = 作 为 元 字 符 ， 因 此 参 数 中 存 在 的 & 和 = 等 字 符 会 影 响 待 签 字 符 串 的 结 构 。 不 同 平 台 对 特 殊 字 符 的 处 理 也 不 同 。 进 入 待 签 字 符 串 的 参 数 选 择 。 某 些 平 台 中 ， 所 有 参 数 均 进 入 待 签 字 符 串 中 参 与 签 名 生 成 。 而 某 些 平 台 中 只 有 指 定 参 数 才 会 进 入 待 签 字 符 串 中 参 与 运 算 。 待 签 字 符 串 的 种 种 性 质 导 致 了 其 “ 二 义 性 ” 的 出 现 。 在 某 些 情 况 下 ， 同 一 个 待 签 字 符 串 可 以 等 价 于 两 个 不 同 请 求 。 例 如 这 个 待 签 字 符 串 a = A & b = B & c = C & d = D 可 以 由 一 个 包 含 四 个 k e y - v a l u e 对 的 原 请 求 { " a " : " A " ,   " b " : " B " ,   " c " : " C " ,   " d " : " D " } 生 成 。 在 某 些 情 况 下 ， 还 可 以 由 以 下 包 含 五 个 k e y - v a l u e 对 的 原 请 求 生 成 { " a " : " A " ,   " b " : " B " ,   " c " : " C " ,   " d " : " D " ,   " j u n k " : " J U N K " }
或 者 ， 在 另 一 些 情 况 下 ， 可 以 由 以 下 只 包 含 三 个 k e y - v a l u e 对 的 原 请 求 生 成 { " a " : " A & b = B " ,   " c " : " C " ,   " d " : " D " } 这 些 变 形 依 赖 于 “ 待 签 字 符 串 ” 的 生 成 方 法 。 攻 击 者 可 以 通 过 构 造 畸 形 请 求 来 生 成 具 有 相 同 “ 待 签 字 符 串 ” 的 请 求 ， 从 而 绕 过 签 名 验 证 限 制 。 三 、 支 付 协 议 的 安 全 漏 洞 三 、 支 付 协 议 的 安 全 漏 洞   由 以 上 分 析 ， 第 三 方 支 付 过 程 的 安 全 严 重 依 赖 于 以 下 三 点 ： 密 钥 的 安 全 管 理 支 付 平 台 签 名 算 法 的 正 确 实 现 商 户 对 支 付 协 议 的 正 确 使 用 然 而 在 生 产 环 境 中 每 个 环 节 都 有 可 能 出 错 ， 引 起 严 重 的 安 全 隐 患 。 1 、 密 钥 泄 露 、 密 钥 泄 露 这 是 最 常 见 的 一 种 安 全 漏 洞 。 密 钥 泄 漏 并 不 是 一 种 罕 见 的 情 况 ， 不 少 a p p 在 开 发 时 ， 将 密 钥 硬 编 码 在 a p p 代 码 中 （ 用 于 本 地 实 现 签 名 计 算 ） 。 消 息 的 完 整 性 依 赖 于 签 名 的 计 算 ， 密 钥 泄 漏 后 消 息 将 无 法 保 证 未 被 篡 改 或 伪 造 。 但 对 称 密 钥 和 不 对 称 密 钥 泄 漏 后 的 利 用 和 危 害 有 所 区 别 。 图 4 展 示 了 最 常 见 的 情 况 。 M D 5 签 名 密 钥 编 码 在 用 户 A p p 中 造 成 密 钥 泄 露 。 在 对 相 当 多 的 a p p 进 行 逆 向 工 程 后 我 们 发 现 ， 有 部 分 a p p 直 接 照 搬 一 些 样 例 代 码 ， 导 致 k e y 被 直 接 明 文 编 码 到 程 序 中 ， 非 常 容 易 提 取 。 还 有 一 部 分 a p p 作 者 使 用 了 一 些 变 形 手 段 ， 例 如 将 k e y 拆 成 奇 数 位 、 偶 数 位 分 别 存 储 ， 或 使 用 特 定 常 数 进 行 异 或 存 储 。 这 些 简 单 变 形 在 熟 练 的 攻 击 者 面 前 是 徒 劳 的 。 由 于 商 户 和 支 付 平 台 共 享 密 钥 ， 密 钥 泄 漏 后 ， 攻 击 者 既 可 以 冒 充 商 户 向 支 付 平 台 发 送 订 单 消 息 ， 又 可 以 冒 充 支 付 平 台 向 商 户 发 送 支 付 结 果 。 当 然 ， 后 者 更 加 直 接 （ 如 图 4 ） 。
例 如 ， 若 攻 击 者 准 备 购 买 一 件 商 品 ， 其 订 单 消 息 为 n o t i f y _ u r l = h t t p : / / s e l l e r . c o m / n o t i f y & o u t _ t r a d e _ n o = 1 2 3 4 5 & s e l l e r = a l i c e & t o t a l _ f e e = 1 0 0 & s i g n = X X X , 攻 击 者 可 以 首 先 通 过 修 改 n o t i f y _ u r l 到 攻 击 者 掌 控 的 地 址 ， 如 h t t p : / / a t t a c k e r . c o m / , 提 交 请 求 : n o t i f y _ u r l = h t t p : / / a t t a c k e r . c o m / n o t i f y & o u t _ t r a d e _ n o = 1 2 3 4 5 & s e l l e r = a l i c e & t o t a l _ f e e = 1 0 0 & s i g n = X X X 来 获 得 n o t i f y _ u r l 的 结 构 。 再 伪 造 以 下 消 息 签 名 后 发 送 给 商 户 ， 伪 造 异 步 通 知 ， 实 现 免 费 购 物 。 t a r g e t _ u r l :   h t t p : / / s e l l e r . c o m / n o t i f y p o s t _ d a t a :   p u t _ t r a d e _ n o = 1 2 3 4 5 & s e l l e r = a l i c e & t o t a l _ f e e = 1 0 0 & t r a d e _ s t a t u s = S U C C E S S & s i g n = X X X . 商 户 收 到 消 息 后 验 证 签 名 正 确 ， 所 有 参 数 均 正 确 ， 将 完 成 攻 击 者 的 订 单 。 而 事 实 上 ， 攻 击 者 并 未 进 行 过 任 何 支 付 。 另 一 方 面 ， 基 于 非 对 称 密 码 体 制 的 签 名 方 案 中 ， 私 钥 泄 露 后 攻 击 者 也 可 以 进 行 攻 击 。 但 是 仍 依 赖 于 其 他 的 逻 辑 漏 洞 。 攻 击 者 只 能 获 取 商 户 的 私 钥 ， 而 支 付 平 台 的 私 钥 往 往 被 妥 善 保 护 无 法 获 得 。 因 此 ， 攻 击 者 无 法 冒 充 支 付 平 台 向 商 户 发 送 支 付 成 功 的 消 息 ， 而 只 能 冒 充 商 户 向 支 付 平 台 伪 造 订 单 或 者 篡 改 订 单 ， 修 改 支 付 金 额 。 如 图 5 所 示 ， 若 攻 击 者 准 备 购 买 一 件 商 品 ， 其 订 单 消 息 为 n o t i f y _ u r l = h t t p : / / s e l l e r . c o m / n o t i f y & o u t _ t r a d e _ n o = 1 2 3 4 5 & s e l l e r = a l i c e & t o t a l _ f e e = 1 0 0 & s i g n = X X X 攻 击 者 修 改 金 额 ， 使 用 私 钥 重 新 签 名 ， 并 提 交 支 付 订 单 n o t i f y _ u r l = h t t p : / / s e l l e r . c o m / n o t i f y & o u t _ t r a d e _ n o = 1 2 3 4 5 & s e l l e r = a l i c e & t o t a l _ f e e = 1 & s i g n = X X X
成 功 支 付 1 元 后 ， 商 户 会 收 到 支 付 结 果 消 息 o u t _ t r a d e _ n o = 1 2 3 4 5 & s e l l e r = a l i c e & t o t a l _ f e e = 1 & t r a d e _ s t a t u s = S U C C E S S & s i g n = X X X                 商 户 进 行 消 息 的 验 证 ， 会 发 现 签 名 正 确 ， 商 户 号 正 确 ， 订 单 1 2 3 4 5 支 付 成 功 。 若 商 户 没 有 验 证 支 付 金 额 与 订 单 是 否 匹 配 ， 将 完 成 攻 击 者 的 订 单 。 从 而 攻 击 者 以 1 元 购 买 了 1 0 0 元 的 商 品 。 在 许 多 A p p 中 ， 曾 出 现 过 只 验 证 签 名 和 订 单 i d 的 情 况 ， 没 有 验 证 实 付 金 额 ， 因 此 可 以 通 过 这 种 金 额 篡 改 进 行 攻 击 。 为 了 防 御 这 样 的 攻 击 ， 商 家 一 定 要 修 改 a p p 和 服 务 端 的 设 计 ， 使 得 签 名 全 部 在 服 务 端 进 行 。 网 上 充 斥 着 大 量 可 以 直 接 照 搬 的 富 含 漏 洞 的 样 例 代 码 ， 一 定 不 要 简 单 修 改 这 些 代 码 就 直 接 接 入 支 付 平 台 。 此 外 ， 每 笔 交 易 均 要 进 行 查 账 ， 验 证 钱 真 的 得 到 了 支 此 外 ， 每 笔 交 易 均 要 进 行 查 账 ， 验 证 钱 真 的 得 到 了 支 付 ， 才 可 以 标 记 订 单 为 成 功 支 付 。 付 ， 才 可 以 标 记 订 单 为 成 功 支 付 。 一 旦 出 现 这 样 的 秘 钥 泄 漏 商 家 将 面 临 严 峻 的 安 全 风 险 ， 支 付 平 台 也 将 面 临 严 重 的 连 带 品 牌 危 机 。 发 生 这 样 的 危 机 时 ， 如 果 简 单 的 替 换 秘 钥 将 会 直 接 导 致 老 A p p 客 户 端 无 法 进 行 交 易 ， 如 果 不 替 换 则 将 面 临 严 峻 的 支 付 风 险 。 目 前 临 时 缓 解 方 案 是 依 靠 商 家 服 务 后 台 与 钱 包 服 务 后 台 的 增 强 校 验 和 风 控 来 探 测 和 抵 抗 攻 击 。 2 、 签 名 算 法 实 现 错 误 、 签 名 算 法 实 现 错 误 签 名 泄 露 只 影 响 个 别 自 己 实 现 错 误 的 商 家 ， 而 支 付 平 台 的 漏 洞 则 会 影 响 千 万 商 家 。 在 这 一 节 我 们 讨 论 我 们 提 交 给 两 个 国 内 著 名 支 付 平 台 的 平 台 漏 洞 ， 他 们 均 已 得 到 修 复 。 案 例 一 案 例 一 第 三 方 支 付 平 台 A 采 用 了 对 称 密 钥 的 设 计 ， 并 提 供 了 服 务 端 S D K 供 商 家 集 成 。 服 务 端 S D K 提 供 了 A P I 验 证 签 名 是 否 正 确 。 在 P H P 和 C # 的 S D K 实 现 中 ， 当 签 名 字 段 不 存 在 时 ， S D K 会 直 接 返 回 签 名 正 确 ， 这 就 导 致 了 攻 击 者 可 以 直 接 冒 充 支 付 平 台 向 商 户 发 送 伪 造 的 支 付 结 果 消 息 并 通 过 签 名 认 证 。 以 P H P 版 代 码 为 例 p u b l i c   f u n c t i o n   C h e c k S i g n ( ) {               i f ( ! $ t h i s - > I s S i g n S e t ( ) ) {                                 r e t u r n t r u e ;               }                     $ s i g n   =   $ t h i s - > M a k e S i g n ( ) ;
              i f ( $ t h i s - > G e t S i g n ( )   = =   $ s i g n ) {                                 r e t u r n t r u e ;               }                   t h r o w   n e w E x c e p t i o n ( " 签 名 错 误 ！ " ) ; }   p u b l i c   f u n c t i o n   I s S i g n S e t ( ) {       r e t u r n   a r r a y _ k e y _ e x i s t s ( ' s i g n ' ,   $ t h i s - > v a l u e s ) ; } 检 查 签 名 时 ， 首 先 会 利 用 函 数   I s S i g n S e t 判 断 签 名 是 否 存 在 。 若 签 名 不 存 在 ， 直 接 认 为 签 名 正 确 。 由 于 该 支 付 平 台 要 求 商 户 服 务 器 将 订 单 （ 包 括 通 知 U R L ） 发 送 给 支 付 服 务 器 获 取 一 个 I D ， 随 后 商 户 应 用 将 I D 传 递 给 支 付 客 户 端 调 起 支 付 界 面 ， 在 实 际 攻 击 中 ，   攻 击 者 还 需 要 从 其 他 渠 道 获 取 通 知 U R L （ 例 如 路 径 猜 测 、 U R L 硬 编 码 或 存 在 网 络 请 求 中 等 ） 才 可 伪 造 支 付 结 果 。 案 例 二 案 例 二 支 付 平 台 B 采 用 了 非 对 称 密 钥 的 设 计 ， 每 个 商 户 有 自 己 的 一 套 公 钥 私 钥 ， 但 支 付 平 台 的 公 钥 私 钥 仅 一 套 ， 即 所 有 商 户 使 用 同 一 个 公 钥 验 证 来 自 支 付 平 台 的 消 息 。 除 此 以 外 ， 订 单 消 息 和 支 付 结 果 消 息 中 包 含 字 段 b o d y 描 述 商 品 信 息 ， 且 订 单 消 息 和 对 应 支 付 结 果 消 息 中 的 b o d y 一 致 。 如 果 攻 击 者 希 望 免 费 ( 低 价 ) 购 物 , 应 该 如 何 进 行 呢 ？ 回 顾 上 文 中 关 于 待 签 字 符 串 二 义 性 的 讨 论 ， 待 签 字 符 串 为 形 如 ： k e y 1 = v a l u e 1 & k e y 2 = v a l u e 2 & k e y 3 = v a l u e 3 的 格 式 。 & 和 = 作 为 了 连 接 符 号 。 如 果 某 一 个 参 数 值 ( v a l u e ) 中 包 含 & 和 = 符 号 ， 待 签 字 符 串 和 原 始 的 参 数 集 合 就 可 能 不 再 是 一 对 一 ， 即 存 在 多 组 参 数 集 合 对 应 同 一 组 待 签 字 符 串 。 例 如 ： 参 数 集 合 { " k e y 1 " : " v a l u e 1 " , " k e y 2 " : " v a l u e 2 & k e y 3 = f a k e _ v a l u e & z e n d _ k e y = a " ,   " k e y 3 " : " v a l u e 3 " } 的 待 签 字 符 串 为 k e y 1 = v a l u e 1 & k e y 2 = v a l u e 2 & k e y 3 = f a k e _ v a l u e & z e n d _ k e y = a & k e y 3 = v a l u e 3
考 虑 另 一 个 参 数 集 合 { " k e y 1 " : " v a l u e 1 " , " k e y 2 " : " v a l u e 2 " ,   " k e y 3 " : " f a k e _ v a l u e " , " z e n d _ k e y " : " a & k e y 3 = v a l u e 3 " } 的 待 签 字 符 串 同 为 k e y 1 = v a l u e 1 & k e y 2 = v a l u e 2 & k e y 3 = f a k e _ v a l u e & z e n d _ k e y = a & k e y 3 = v a l u e 3 两 组 集 合 的 待 签 字 符 串 一 样 ， 但 k e y 3 的 值 不 同 。 攻 击 者 若 知 道 其 中 一 组 的 签 名 ， 便 知 道 另 一 组 参 数 在 相 同 密 钥 下 的 签 名 了 。 有 了 这 个 发 现 ， 如 何 在 实 际 中 利 用 并 实 现 免 费 ( 低 价 ) 购 物 呢 ?   攻 击 者 需 要 “ 骗 一 个 畸 形 订 单 支 付 成 功 的 签 名 ” ！ 首 先 ， 攻 击 者 需 要 拥 有 一 个 商 户 e v i l 的 私 钥 （ 可 自 行 注 册 或 利 用 已 泄 漏 密 钥 ）   现 在 攻 击 者 准 备 向 商 户 a l i c e 购 买 一 件 商 品 ， 正 常 的 订 单 消 息 参 数 为 { " b o d y " : " 商 品 A " ， " n o t i f y _ u r l " : " h t t p : / / s e l l e r . c o m / n o t i f y " , " o u t _ t r a d e _ n o " : " 1 2 3 4 5 " , " s e l l e r " : " a l i c e " ,   " t o t a l _ f e e " : " 1 0 0 " , " s i g n " : " X X X " } 若 订 单 支 付 成 功 ， 支 付 结 果 的 参 数 应 为 { " b o d y " : " 商 品 A " , " o u t _ t r a d e _ n o " : " 1 2 3 4 5 " ,   " s e l l e r " : " a l i c e " ,   " t o t a l _ f e e " : " 1 0 0 " ,   " t r a d e _ s t a t u s " : " S U C C E S S " , " s i g n " : " Y Y Y " } ， 因 此 ， 攻 击 者 的 目 标 是 向 h t t p : / / s e l l e r . c o m / n o t i f y 发 送 一 个 支 付 完 成 的 消 息 ， 并 且 包 含 { " b o d y " : " 商 品 A " ,   " o u t _ t r a d e _ n o " : " 1 2 3 4 5 " ,   " s e l l e r " : " a l i c e " ,   " t o t a l _ f e e " : " 1 0 0 " ,   " t r a d e _ s t a t u s " : " S U C C E S S " } 这 些 参 数 和 正 确 的 签 名 。 这 样 一 条 消 息 会 经 过 支 付 平 台 的 签 名 ， 攻 击 者 无 法 直 接 伪 造 。 但 是 前 面 提 到 ， 所 有 商 户 使 用 同 一 个 公 钥 验 证 来 自 支 付 平 台 的 消 息 ， 也 就 是 说 支 付 平 台 发 给 商 户 e v i l 的 消 息 若 转 发 给 商 户 a l i c e ， 签 名 可 以 通 过 验 证 ， 仅 仅 是 商 户 号 等 参 数 值 不 正 确 。
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