1 背景

爱奇艺SRC团队会对启用https的域名进行监控，检查包括：使用的协议版本、加密套件是否存在漏洞、证书是否过期等。Apple对使用https进行连接有更加严格的要求，叫做App Transport Security（简称ATS）。不符合ATS规范的，不能进行HTTPS链接，目前，ATS规范当前还没有强制实施。

调研之后，我们使用python3实现了检测代码，便于日后ATS强制实施时，对业务部门进行提醒，避免出现HTTPS连接被阻断的情况。

2 ATS有哪几个要求

这里翻译官方的文档，想要做到ATS，需要你的APP的http连接使用https并且满足下列安全要求:

  1. 数字证书必须满足下列一个需求:

    • 由证书颁发机构(CA)颁发，其根证书被合并到操作系统中

    • 由受信任的根CA发出，并由用户或系统管理员安装

  2. 协商的TLS版本必须是TLS 1.2。默认情况下，会拒绝没有TLS/SSL保护的情况下连接，或使用TLS/SSL的旧版本连接。

  3. 连接必须使用AES-128 或 AES-256对称加密。协商的TLS连接加密套件必须使用椭圆曲线Diffie-Hellman Ephemeral (ECDHE)密钥交换算法,支持完全前向保密(PFS)，并且必须是以下加密套件:

    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

  4. 对叶服务器证书进行签名必须使用以下类型的密钥之一:

    • RSA，密钥长度最少2048位

    • ECC，密钥长度最少256位

  5. 此外，叶服务器证书哈希算法必须是SHA-2其摘要长度(或称为“指纹”)至少为256(即SHA-256或更高)。

3 检测方法

互联网上公开检测ATS 大致有2种方式

  1. myssl等外部网站提供的检测页面

  2. mac下的nscurl工具，使用方法：nscurl --ats-diagnostics --verbose https://www.iqiyi.com

myssl这类方法，只能单个域名，不方便批量检测，也可能会导致域名相关的敏感信息泄露。nscurl结果可视化很差，且只能在mac上使用。因此，我们自己开发一个程序，完成上述检测功能，由python3实现，在证书检测过程中，我们最开始使用了python3 socket库来进行https连接并获取证书，但是发现效果很差，有2点

  1. 针对配置了SNI的域名，即1个IP根据Hostname不同会返回不同的证书情况，socket不能同时配置IP和域名来进行连接，只使用IP连接时会出现返回不正确证书情况

  2. 没有直接获取加密套件的函数，需要单独实现，且暂时没找到很方便快速简洁获取加密套件的方式

所以我们找到了sslyze这个库，它的包里封装的很多函数解决了上述问题，以下就是具体每点的检测方式

3.1 权威机构颁发检测

首先要建立连接，并获取证书及证书链

我们用sslyze这个库的子函数ServerConnectivityTester来进行HTTPS链接，然后获取证书及证书链信息，可指定每个域名的具体IP进行连接，代码如下：

然后证书链、证书信息、证书有效区间、域名匹配host信息我们就可以获取了，其实如果证书失效，如过期、域名不匹配也会导致不符合ATS要求，在这一步中，我们也顺便检查了这2项

1.证书不过期，获取证书有效期间，当前日期是否在范围内

info['notBefore'] = cert.not_valid_before
info['notAfter'] = cert.not_valid_after

2.证书匹配host info['match_hostname'] = result.certificate_matches_hostname判断证书可使用的域名和当前域名是否一致

3.CA颁发

如何验证根证书是权威机构颁发的呢？正常我们通过浏览器访问https网站，浏览器及操作系统都会存储权威机构CA颁发的根证书列表，windows、macOS、linux都有，我们使用其中的一个就可以了

目前我们使用linux下的 /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt

还可以使用Apple提供的列表进行对比https://support.apple.com/en-us/HT202858

从证书链获取根证书，然后在ca-bundle.crt里面查找，如果找到即表示证书链根证书是权威机构颁发，如果证书链中的根证书是自己信任的机构颁发，则可以对比受信任的颁发机构根证书和证书链根证书一致即可。

3.2 加密套件要求

使用sslyze的CipherSuiteScanCommand插件来获取每种协议支持的加密套件

代码如下：

获取加密套件后，检查ATS要求的加密套件是否在TLS 1.2协议所支持的套件中，若不存在，则不符合要求。

3.3 使用TLS1.2

利用上一步获取的加密套件字典，如果TLS 1.2内没有加密套件，即未使用TLS 1.2，即可判断是否使用TLS1.2

或者使用socket库使用TLS1.2协议进行链接，看是否正确获取证书，此处代码不列出

3.4 证书签名算法密钥长度要求

利用第一步中获取的cert对象，判断签名算法

如果是使用RSA，判断cert.public_key().key_size长度是否大于2048

如果使用的是ECDSA，判断cert.public_key().key_size是否大于256

3.5 哈希算法及摘要长度

根据 cert.signature_hash_algorithm.name获取hash算法，判断是否使用sha256或在更高级的hash算法

4 结尾

通过上述几项检测，就可以很方便地监控ATS合规性。ATS检测只是我们证书、SSL\TLS检测的一个功能，利用sslyze库还可以做很多其他证书监控的工作，同时也弥补了python sokcet库功能不足的缺点，减少了代码开发的工作。

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