در حالی که اپلیکیشن‌های موبایل به بخش جدانشدنی زندگی کاربران تبدیل شده‌اند، امنیت آن‌ها بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد. اپ‌هایی که اطلاعات بانکی، پیام‌های شخصی یا داده‌های محرمانه را منتقل می‌کنند، هدف اصلی حملات سایبری هستند. با این حال، بسیاری از توسعه‌دهندگان تصور می‌کنند که داشتن یک گواهی SSL یا TLS برای رمزنگاری اطلاعات کافی است. در حالی که این تصور، می‌تواند راه را برای حملات خطرناک باز بگذارد.
یکی از شایع‌ترین حملات در این زمینه، حمله مرد میانی (Man-in-the-Middle) است که در آن، مهاجم می‌تواند داده‌های رد‌و‌بدل‌شده بین اپلیکیشن و سرور را شنود یا تغییر دهد. در چنین شرایطی، تنها راهکار قابل اتکا، استفاده از تکنیکی به نام SSL Pinning است. در این مقاله با این روش پیشرفته و نحوه پیاده‌سازی آن در اپلیکیشن‌ها به‌طور کامل آشنا خواهید شد.
چرا SSL/TLS به تنهایی کافی نیست؟
پروتکل‌های SSL و TLS برای رمزگذاری ارتباط بین کاربر و سرور طراحی شده‌اند؛ اما مدل امنیتی آن‌ها بر پایه اعتماد به مراجع صدور گواهی یا همان Certificate Authorities (CAs) قرار دارد. این مراجع، مسئول صدور و تایید گواهی‌های دیجیتال هستند.
با این حال، اگر یکی از این مراجع مورد حمله قرار گیرد یا فریب بخورد، کل سیستم اعتماد به خطر می‌افتد. یک نمونه واقعی از این اتفاق، ماجرای حمله به شرکت DigiNotar در هلند است. در این حمله، هکرها موفق شدند برای دامنه‌هایی مانند google.com گواهی‌های جعلی اما معتبر صادر کنند. این گواهی‌ها بعدا در حملاتی از نوع Man-in-the-Middle (مرد میانی) مورد استفاده قرار گرفتند.
در چنین حمله‌ای، کاربر فکر می‌کند به سرور اصلی وصل شده، اما در واقع هکر با یک گواهی جعلی خود را بین اپلیکیشن و سرور اصلی قرار داده است. این کار باعث می‌شود هکر بتواند اطلاعات تبادل‌شده را مشاهده، تغییر یا سرقت کند. حتی در صورت استفاده از HTTPS، اگر دستگاه گواهی جعلی را معتبر بداند، امنیت به‌طور کامل از بین می‌رود.
یکی دیگر از آسیب‌پذیری‌های جدی، امکان نصب گواهی‌های ناامن به‌صورت دستی توسط کاربر است. این مشکل در دستگاه‌های روت یا جیلبریک شده بیشتر دیده می‌شود. چنین شرایطی می‌تواند راه را برای اجرای حملات MITM باز کند، چون اپلیکیشن ناخواسته به گواهی‌های غیرمجاز اعتماد خواهد کرد.
بنابراین استفاده از SSL/TLS به‌تنهایی پاسخگوی تهدیدهای امروزی نیست. برای بالا بردن امنیت اپلیکیشن‌های موبایل، باید از راهکارهایی مانند SSL Pinning استفاده کرد.
SSL Pinning به زبان ساده چیست؟
SSL (SSL Certificate Pinning) یک روش امنیتی است که در آن اپلیکیشن فقط به یک گواهی مشخص یا کلید عمومی خاص اعتماد می‌کند. در این حالت، حتی اگر هکر بتواند یک گواهی جعلی ولی معتبر از یک CA به دست آورد، نمی‌تواند سیستم را فریب دهد و اطلاعات را شنود کند.
برای درک ساده‌تر این مفهوم، می‌توان آن را به یک سناریوی روزمره تشبیه کرد. تصور کنید که در حالت عادی به کسی که کارت شناسایی دارد اعتماد می‌کنید؛ اما در SSL Pinning، شما فقط به فردی اعتماد دارید که هم کارت دارد و هم چهره‌اش برایتان آشنا است. اگر کسی با کارت معتبر ظاهر شود اما چهره‌اش ناآشنا باشد، او را نمی‌پذیرید.
در این روش، گواهی یا کلید عمومی سرور در مرحله توسعه، داخل اپلیکیشن ذخیره می‌شود. وقتی اپلیکیشن به سرور متصل می‌شود، ابتدا گواهی سرور را دریافت می‌کند. سپس این گواهی با نسخه ذخیره‌شده مقایسه می‌شود. اگر هر دو یکی باشند، ارتباط ادامه پیدا می‌کند. در صورت اختلاف، اتصال قطع می‌شود.
استفاده از SSL Pinning راهی مؤثر برای جلوگیری از حملات Man-in-the-Middle است. این روش نقش مهمی در افزایش امنیت اپلیکیشن‌های موبایل دارد، به‌ویژه در برنامه‌هایی که اطلاعات مهم مانند داده‌های بانکی یا شخصی کاربر را منتقل می‌کنند.
SSL Pinning چگونه کار می‌کند و جلوی چه حملاتی را می‌گیرد؟
تکنیک قفل‌کردن گواهی SSL یک رویکرد امنیتی مؤثر برای مقابله با حملات Man-in-the-Middle محسوب می‌شود. در این روش، اپلیکیشن فقط به گواهی یا کلید عمومی خاصی اعتماد می‌کند که از پیش در آن ثبت شده است. برخلاف روش‌های مرسوم، اپلیکیشن دیگر به لیست عمومی مراجع صدور گواهی (CAs) مراجعه نمی‌کند. در عوض، اعتبار گواهی دریافتی را مستقیما با نسخه داخلی مقایسه می‌کند.
کاربرد SSL Pinning در امنیت اپلیکیشن‌های موبایل اهمیت ویژه‌ای دارد. این روش از آن جهت حیاتی است که حتی اگر مهاجم بتواند گواهی جعلی ولی معتبر از یک CA بگیرد، نمی‌تواند اپلیکیشن را فریب دهد؛ زیرا این گواهی با نسخه پین‌شده یکسان نخواهد بود. قفل‌کردن گواهی SSL باعث می‌شود مسئولیت تایید گواهی از سیستم‌عامل گرفته شده و به اپلیکیشن منتقل شود.
مراحل گام به گام کارکرد SSL Pinning
مراحل کارکرد به شرح زیر است:
- دریافت گواهی SSL/TLS از سرور
وقتی اپلیکیشن می‌خواهد به یک سرور متصل شود، سرور ابتدا یک گواهی امنیتی به نام SSL/TLS برای آن ارسال می‌کند. این گواهی شبیه به یک کارت شناسایی دیجیتال است که نشان می‌دهد سرور واقعی و قابل اعتماد است.
- مقایسه گواهی دریافتی با نسخه ذخیره‌شده در اپلیکیشن
اپلیکیشن یک نسخه از گواهی معتبر را از قبل در خود نگه داشته است. حالا گواهی‌ای که از سرور دریافت شده را با نسخه ذخیره‌شده خودش مقایسه می‌کند.
- بررسی مطابقت گواهی‌ها
اگر این دو گواهی کاملا یکسان باشند، یعنی گواهی دریافتی از همان سرور مورد اعتماد است، اپلیکیشن اجازه می‌دهد ارتباط با سرور ادامه پیدا کند.
- قطع ارتباط در صورت ناسازگاری
اگر گواهی دریافتی با نسخه‌ای که در اپ ذخیره شده تفاوت داشته باشد، اپلیکیشن فورا ارتباط را قطع می‌کند. این اقدام برای جلوگیری از حمله‌هایی مثل MITM (مرد میانی) انجام می‌شود، چون ممکن است هکر سعی کرده باشد خودش را به‌جای سرور جا بزند.
راهنمای عملی پیاده‌سازی SSL Pinning
پیاده‌سازی قفل‌کردن گواهی SSL در اپلیکیشن‌ها نیازمند آگاهی دقیق از روش‌های مناسب برای هر سیستم‌عامل است. بسته به نوع پروژه و میزان امنیت موردنیاز، می‌توان یکی از رویکردهای زیر را انتخاب کرد. ابتدا دو روش اصلی را بررسی می‌کنیم.
Pin کردن گواهی (Certificate Pinning)
در این روش، کل گواهی SSL/TLS به‌صورت یک فایل ثابت داخل اپلیکیشن ذخیره می‌شود. هر زمان که اپ به سرور متصل می‌شود، گواهی دریافتی از سرور با نسخه ذخیره‌شده مقایسه می‌گردد. اگر این دو گواهی دقیقا یکسان باشند، ارتباط ادامه پیدا می‌کند؛ اما اگر حتی کوچک‌ترین تفاوتی داشته باشند (مثلا به‌خاطر تغییر تاریخ انقضا یا صدور مجدد گواهی)، اتصال قطع می‌شود.
مزیت اصلی این روش، سادگی در پیاده‌سازی است. توسعه‌دهنده فقط کافی است گواهی سرور را داخل اپ قرار دهد؛ اما مشکل اصلی اینجاست: اگر گواهی تغییر کند، اپ دیگر به سرور وصل نمی‌شود. در نتیجه، توسعه‌دهنده مجبور است اپلیکیشن را بروزرسانی کرده و نسخه جدیدی منتشر کند. این کار در پروژه‌هایی با کاربران زیاد یا اپ‌هایی که به‌ندرت آپدیت می‌شوند، می‌تواند دردسرساز باشد.
Pin کردن کلید عمومی (Public Key Pinning)
در این روش به جای ذخیره کل گواهی، فقط کلید عمومی (Public Key) که داخل گواهی قرار دارد در اپلیکیشن نگهداری می‌شود. در زمان اتصال، اپ کلید عمومی گواهی سرور را استخراج کرده و با نسخه ذخیره‌شده در اپ مقایسه می‌کند. اگر کلیدها یکی باشند، اتصال امن است. این روش انعطاف‌پذیرتر از Pin کردن گواهی است.
مزیت بزرگ این روش در این است که اگر گواهی سرور منقضی شود یا صادرکننده آن تغییر کند تا زمانی که کلید عمومی ثابت باقی بماند، نیازی به بروزرسانی اپلیکیشن نیست. این یعنی نگهداری راحت‌تر، کاهش ریسک قطعی ناگهانی و تجربه کاربری پایدارتر. در پروژه‌های بزرگ و اپ‌هایی با کاربران زیاد، این روش انتخاب هوشمندانه‌تری محسوب می‌شود.
اکنون به نحوه پیاده‌سازی SSL Pinning در سیستم‌عامل‌های مختلف می‌پردازیم:
اندروید
در اندروید، یکی از روش‌های توصیه‌شده توسط گوگل، استفاده از فایل پیکربندی network_security_config.xml است. این فایل امکان تعریف Pin برای دامنه‌های خاص را فراهم می‌کند.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
<network-security-config> <domain-config> <domain includeSubdomains="true">example.com</domain> <pin-set> <pin digest="SHA-256">base64_encoded_public_key_hash</pin> </pin-set> </domain-config> </network-security-config> |
همچنین می‌توان از کتابخانه OkHttp بهره گرفت. در این کتابخانه، کلاس CertificatePinner امکان پیاده‌سازی SSL Pinning را با سطح کنترل بالا برای توسعه‌دهنده فراهم می‌کند.
iOS
در iOS، توسعه‌دهندگان می‌توانند از کلید NSPinned Domains در فایل Info.plist استفاده کنند. این کلید امکان تعریف دامنه‌ها و الگوریتم هش را برای پین کردن فراهم می‌سازد. علاوه‌بر این، کتابخانه‌هایی مانند Alamofire نیز امکان اعمال SSL Pinning با استفاده از URLSession را فراهم می‌کنند. برای اطمینان از پیاده‌سازی درست، بررسی مستندات رسمی اپل و گوگل ضروری است. در هر دو پلتفرم، رعایت دقت در تنظیم کلیدها و همگام‌سازی با تیم سرور از عوامل موفقیت در اجرای درست SSL Pinning است.
چالش‌ها و نکات کلیدی
اگرچه SSL Pinning راهکاری مهم برای افزایش امنیت اپلیکیشن‌های موبایل است، اما اجرای آن بدون در نظر گرفتن چالش‌های احتمالی می‌تواند مشکلاتی به همراه داشته باشد. یکی از مشکلات رایج، انقضای گواهی سرور است. در چنین شرایطی، اگر نسخه جدید اپلیکیشن هم‌زمان منتشر نشود، ارتباط کاربران قطع خواهد شد.
برای حل این مشکل، توسعه‌دهندگان می‌توانند از Backup Pin یا گواهی پشتیبان استفاده کنند. این گواهی در زمان بروز مشکل جایگزین نسخه اصلی شده و باعث تداوم ارتباط امن می‌شود.
همچنین، هماهنگی بین تیم اپلیکیشن و تیم سرور اهمیت زیادی دارد. هرگونه تغییر در کلید یا گواهی باید پیش از اعمال به اطلاع تیم توسعه اپ برسد. در غیر این‌صورت، اپلیکیشن از کار خواهد افتاد.
با وجود این چالش‌ها، پیاده‌سازی SSL Pinning برای اپ‌هایی که اطلاعات حساس مانند تراکنش‌های مالی یا داده‌های کاربر را مدیریت می‌کنند، کاملا ضروری است. در مقابل، برای اپ‌های ساده‌تر مانند برنامه‌های خبری یا تفریحی، ممکن است هزینه نگهداری این روش نسبت به سطح امنیت موردنیاز بیشتر باشد؛ بنابراین انتخاب این تکنیک باید بر اساس اولویت‌های امنیتی پروژه صورت گیرد.
نتیجه‌گیری
SSL Pinning کمک می‌کند تا حتی در صورت نفوذ به مراجع صدور گواهی، امنیت کاربران حفظ شود. در این مقاله یاد گرفتیم که چرا اپلیکیشن‌ها نباید فقط به گواهی‌های صادر شده توسط CA ها اعتماد کنند. با قرار دادن گواهی یا کلید عمومی در اپلیکیشن، فقط ارتباط‌های معتبر تایید می‌شوند. این کار جلوی حملات مرد میانی را می‌گیرد و امنیت کاربران را تا حد زیادی بالا می‌برد. البته باید توجه داشت که تغییر گواهی سرور در آینده، بدون هماهنگی با اپلیکیشن، می‌تواند اتصال را مختل کند.
اگر شما هم در حال طراحی یا توسعه یک اپ موبایل هستید، پیشنهاد می‌کنیم SSL Pinning را در برنامه خود اعمال کنید. برای یادگیری بیشتر درباره امنیت اپلیکیشن‌های موبایل، به سایر مقالات سایت مراجعه نمایید.
