苹果ATS（强制HTTPS）审核新政解码

2021-11-10 18:23:34

0. News

[Updated in 2016.12.22]，苹果ATS大限时间推迟，参照Apple News and Updates - Supporting App Transport Security，具体实行时间可继续关注News and Updates。

[Updated in 2016.12.09]，苹果官网文档2016年11月14日更新，修改NSAllowsArbitraryLoadsInMedia为NSAllowsArbitraryLoadsForMedia，参考Document Revision History，下面文档已修改。

1. ATS

App Transport Security（ATS） 是Apple为增强iOS App网络通信安全提出的安全功能，适用于iOS App和App Extension；在启用ATS之后，它会强制应用通过HTTPS（而不是HTTP）连接网络服务。

  • WWDC 2016上提出，2016年底或2017年初（准确实行时间可关注News and Updates），App Store上架审核加强对ATS配置的review，即强制应用必须通过HTTPS连接网络服务，而不是随手将NSAllowsArbitraryLoads置为YES，否则审核不予通过（当然也有例外，下文会讲述），当前已知的审核策略可见2.3节；
  • 【注意】这仅是App Store审核策略的变更，而不是技术上的限制，即App通过ATS相应配置仍可以通过HTTP进行网络访问（测试时可使用）。

1.1 ATS属性配置

在App的Info.plist中进行ATS相关属性配置，ATS相关NSAppTransportSecurity如下，所有属性都是可选的，更详细的属性配置说明可参考ATS Dictionary Details。

  • 【注意】NSAllowsArbitraryLoadsInMedia，苹果官网文档2016年11月14日更新，修改为NSAllowsArbitraryLoadsForMedia，参考Document Revision History，下面文档已修改。
NSAppTransportSecurity : Dictionary {
    NSAllowsArbitraryLoads : Boolean
    NSAllowsArbitraryLoadsForMedia : Boolean
    NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent : Boolean
    NSAllowsLocalNetworking : Boolean
    NSExceptionDomains : Dictionary {
        <domain-name-string> : Dictionary {
            NSIncludesSubdomains : Boolean
            NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads : Boolean
            NSExceptionMinimumTLSVersion : String
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy : Boolean
            NSRequiresCertificateTransparency : Boolean
        }
    }
}
  • NSAllowsArbitraryLoads，默认值为NO，置为YES后，所有网络请求不受ATS的限制；
  • NSAllowsArbitraryLoadsForMedia，默认值为NO，置为YES后，使用AV Foundation框架载入资源时不受ATS的限制；（iOS 10.0及以上支持，测试发现真机可行，模拟器未起作用）
  • NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent，默认值为NO，置为YES后，使用web view的网络请求不受ATS限制；（iOS 10.0及以上支持）
  • NSAllowsLocalNetworking，默认值为NO，置为YES后，本地网络请求不受ATS限制；（iOS 10.0及以上支持）

  • NSExceptionDomains，配置特定域名的ATS访问属性；

    • NSIncludesSubdomains，默认值为NO，置为YES后，该域名的ATS配置适用于其子域名；
    • NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads，默认值为NO，置为YES后，该域名可通过HTTP请求访问但TLS版本要求不会改变；
    • NSExceptionMinimumTLSVersion，默认值为TLSv1.2，设置该域名支持的TLS最低版本，有效值：TLSv1.0、TLSv1.1和TLSv1.2；
    • NSExceptionRequiresForwardSecrecy，默认值为YES，置为NO后，访问该域名时TLS ciphers可以不支持完全正向保密（PFS）；
    • NSRequiresCertificateTransparency，默认值为NO，置为YES后，访问该域名时服务器证书需要有效的SCT（signed Certificate timestamps）。
  • 【注意】NSAllowsArbitraryLoads 、NSAllowsArbitraryLoadsForMedia、NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent和NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads 任一属性置为YES或设置NSExceptionMinimumTLSVersion，都会触发App Store的额外审核并需要提交对应说明（详情见2.3节）。

1.2 ATS适用范围

  • NSURLConnection/NSURLSession相关及任何基于此的上层API；

    • 经测试，基于IP访问的HTTP请求（使用NSURLConnection/NSURLSession），在iOS 9系统上受ATS限制；但在iOS 10系统上不受ATS限制，可以正常访问。
  • iOS 9.0+系统支持，低于iOS 9.0系统忽略NSAppTransportSecurity的配置。
  • 使用Apple底层网络API或第三方网络库API，不受ATS限制。

2. ATS+HTTPS要求

2.1 HTTPS要求

当ATS要求全部使能时，HTTPS网络连接需要满足下面要求：

  • X.509证书必须至少满足下面一种条件：

    • 由根证书是操作系统安装的CA颁发；
    • 由用户或系统管理员信任并安装的根证书颁发；
  • TLS版本必须为TLS 1.2，不使用TLS或使用老版本TLS的连接，访问会失败，基于TLSTool工程可获取服务器支持的TLS相关参数；
  • 连接必须使用AES-128或AES-256对称加密算法，TLS协商算法必须通过ECDHE密钥交换保证完全正向保密（Perfect Forward Secrecy, PFS），ECDHE密钥必须属于下面一种：
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA

  • 服务器叶证书必须使用下列的密钥签名：

    • 至少2048位的RSA密钥；
    • 至少256位的ECC密钥；

2.2 证书透明

  • 证书透明（Certificate Transparency）提供一个开放的证书审计和监控系统，提供HTTPS访问的安全性，可参考Certificate Transparency；
  • HTTPS访问指定域名开启Certificate Transparency后，参照1.1节描述，NSRequiresCertificateTransparency需要置为YES。

2.3 App Store审核政策

  • 目前Apple官方没有系统、完整地说明ATS的审核标准，部分已经明确的审核要求参考下面描述。
  • 上传到App Store要审核的App，若需要放宽ATS的安全限制，配置有以下列出的ATS相关属性，便会触发额外审核，并要求提交声明，说明配置的原因，具体含义可参考1.1节描述；
NSAllowsArbitraryLoads
NSAllowsArbitraryLoadsForMedia
NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent
NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads
NSExceptionMinimumTLSVersion
  • ATS的提出，是为了在系统层面保障iOS APP网络通信的安全；Apple只所以加强对ATS配置的审核，是为了防止开发者们遇到ATS相关的场景时，只是简单地将ATS完全关闭（只要没有强制性措施，开发者会这么做）；在此基础上，App审核同样会遵循原则：App Review will require "reasonable justification" for most ATS exceptions.

  • Apple官方给出的可以通过审核的声明demo如下：

    • 必须使用第三方提供的服务，但是其没有支持HTTPS；
    • 必须通过域名连接到设备，但该设备不能支持安全连接；
    • 必须展示不同来源的网页内容，但是不能基于NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent支持的类（UIWebView / WKWebView）实现；
    • 载入加密的媒体资源并且其中不涉及个人信息。
  • 由于Apple官方并没有给出ATS审核的完整说明，ATS审核时什么才是合适合理的声明也没有明确的客观定义，以上demo描述仅能作为参照；为保险起见，建议尽快按照Apple要求进行HTTPS适配。

3. Action总结

3.1 上层网络API适配

使用Apple上层网络API（NSURLConnection/NSURLSession）的HTTP访问，

  • 基于域名访问的请求，需要按照按照2.1节描述进行HTTPS适配；
  • 基于IP访问的请求，在iOS 10系统可以不受ATS限制正常访问，建议同样进行HTTPS适配。

3.2 底层网络API适配

使用Apple底层网络API进行的网络请求无需进行HTTPS适配。

3.3 ATS Exceptions

尽可能地按照要求完成HTTPS的适配，若应用场景必须进行ATS exceptions的配置（比如，浏览器应用必须同时支持HTTP/HTTPS载入、强依赖的第三方服务没有支持HTTPS访问等），保证ATS exceptions配置最小化，App审核时按照2.3节描述给出合理的解释声明。

3.4 ATS支持诊断工具

HTTPS适配完成后，可以先使用/usr/bin/nscurl（OS X v10.11及以上系统支持）工具模拟进行ATS网络连接状况诊断，命令如下：

/usr/bin/nscurl --ats-diagnostics [--verbose] URL

连接指定URL时，

  • --ats-diagnostics参数的设定，会模拟ATS属性的不同配置场景（NSAllowsArbitraryLoads、NSExceptionMinimumTLSVersion、NSExceptionRequiresForwardSecrecy和NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads的不同组合）进行连接；
  • --verbose指定时，可显示ATS不同配置场景的详细信息。

例，检测阿里云官网www.aliyun.com

> /usr/bin/nscurl --ats-diagnostics --verbose https://www.aliyun.com

Starting ATS Diagnostics

Configuring ATS Info.plist keys and displaying the result of HTTPS loads to https://www.aliyun.com.
A test will "PASS" if URLSession:task:didCompleteWithError: returns a nil error.
================================================================================

Default ATS Secure Connection
---
ATS Default Connection
ATS Dictionary:
{
}
Result : PASS
---

================================================================================

Allowing Arbitrary Loads

---
Allow All Loads
ATS Dictionary:
{
    NSAllowsArbitraryLoads = true;
}
Result : PASS
---

================================================================================

Configuring TLS exceptions for www.aliyun.com

---
TLSv1.2
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.2";
        };
    };
}
Result : PASS
---

---
TLSv1.1
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.1";
        };
    };
}
Result : PASS
---

---
TLSv1.0
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.0";
        };
    };
}
Result : PASS
---

================================================================================

Configuring PFS exceptions for www.aliyun.com

---
Disabling Perfect Forward Secrecy
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

================================================================================

Configuring PFS exceptions and allowing insecure HTTP for www.aliyun.com

---
Disabling Perfect Forward Secrecy and Allowing Insecure HTTP
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads = true;
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

================================================================================

Configuring TLS exceptions with PFS disabled for www.aliyun.com

---
TLSv1.2 with PFS disabled
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.2";
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

---
TLSv1.1 with PFS disabled
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.1";
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

---
TLSv1.0 with PFS disabled
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.0";
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

================================================================================

Configuring TLS exceptions with PFS disabled and insecure HTTP allowed for www.aliyun.com

---
TLSv1.2 with PFS disabled and insecure HTTP allowed
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads = true;
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.2";
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

---
TLSv1.1 with PFS disabled and insecure HTTP allowed
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads = true;
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.1";
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

---
TLSv1.0 with PFS disabled and insecure HTTP allowed
ATS Dictionary:
{
    NSExceptionDomains =     {
        "www.aliyun.com" =         {
            NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads = true;
            NSExceptionMinimumTLSVersion = "TLSv1.0";
            NSExceptionRequiresForwardSecrecy = false;
        };
    };
}
Result : PASS
---

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4. 参考

ATS审核策略还未正式公布，存在变动的可能，上述分析仅供参考。

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