[论文解读] A First Look at Firefox OS Security

Daniel Defreez, Bhargava Shastry+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 28, 2014

Advanced Malware Detection Techniques参考文献 18被引用 6

一句话总结

本文通过分析Firefox OS独有的机制——默认内容安全策略和市场应用代码审查——使用轻量级静态分析技术，检测现有防护措施所遗漏的漏洞。研究揭示了特权应用中的真实世界缺陷，并暴露了跨应用证书覆盖缓存等系统性问题，这些均对安全构成威胁，揭示了将桌面软件复用于移动平台所面临的风险。

ABSTRACT

With Firefox OS, Mozilla is making a serious push for an HTML5-based mobile platform. In order to assuage security concerns over providing hardware access to web applications, Mozilla has introduced a number of mechanisms that make the security landscape of Firefox OS distinct from both the desktop web and other mobile operating systems. From an application security perspective, the two most significant of these mechanisms are the the introduction of a default Content Security Policy and code review in the market. This paper describes how lightweight static analysis can augment these mechanisms to find vulnerabilities which have otherwise been missed. We provide examples of privileged applications in the market that contain vulnerabilities that can be automatically detected. In addition to these findings, we show some of the challenges that occur when desktop software is repurposed for a mobile operating system. In particular, we argue that the caching of certificate overrides across applications--a known problem in Firefox OS--generates a counter-intuitive user experience that detracts from the security of the system.

研究动机与目标

• 评估基于HTML5和网络技术构建的Firefox OS移动操作系统的安全态势。
• 探究Mozilla安全机制（特别是默认内容安全策略和市场应用代码审查）在防范漏洞方面的有效性。
• 探讨将桌面软件组件适配至Firefox OS移动环境时所引发的挑战。
• 展示轻量级静态分析如何揭示现有机制所遗漏的安全缺陷。

提出的方法

• 应用轻量级静态分析技术，检测特权Firefox OS应用中的安全漏洞。
• 分析Firefox OS市场中的真实应用，识别出人工代码审查和策略执行所遗漏的缺陷。
• 评估证书覆盖缓存在跨应用环境下的影响，该问题是Firefox OS中的已知问题。
• 对比Firefox OS与桌面浏览器及其他移动平台的安全机制，突出其设计差异。
• 利用静态分析的实证发现，说明现有安全控制为何无法捕获某些类型的漏洞。
• 识别出因多个应用共享证书覆盖存储而引发的反直觉用户体验问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 Firefox OS的默认内容安全策略和市场应用代码审查在防范特权应用中的安全漏洞方面效果如何？
• RQ2 通过轻量级静态分析可检测到哪些现有Mozilla安全机制未能发现的漏洞类型？
• RQ3 Firefox OS中应用间证书覆盖的缓存机制如何影响整体安全模型和用户信任？
• RQ4 将桌面Firefox组件复用于移动环境在哪些方面为Firefox OS引入了新的安全风险？
• RQ5 Firefox OS现有的安全机制在多大程度上未能防止生产环境中发现的真实漏洞？

主要发现

• 轻量级静态分析成功检测出人工代码审查和策略执行所遗漏的特权Firefox OS应用中的安全漏洞。
• Firefox OS市场中多个真实世界的特权应用存在可被利用的安全缺陷，包括不当的访问控制和注入漏洞。
• 应用间证书覆盖的缓存机制导致反直觉的用户体验，并引入显著的攻击面，严重损害安全模型的信任度。
• 将桌面Firefox组件复用于移动环境引入了未预见到的安全问题，尤其是在状态共享和权限提升方面。
• 本研究表明，即使具备强大的策略执行机制，共享证书存储等架构设计选择仍可能危及整个系统的安全。