雷鋒網(wǎng)按：如今智能手機(jī)和人的親密程度幾乎已經(jīng)超過了伴侶,，所以安全變得尤為重要。實(shí)際上,，許多人都清楚 Android 手機(jī)的安全問題,，但它們到底為什么贏得比 iPhone 差的名聲呢？其實(shí)很多時(shí)候是一些基本的措施都沒做好,，就像本文中發(fā)現(xiàn)的問題,。本文由雷鋒網(wǎng)編譯自 Arstechnica，原文作者 Dan Goodin,。

同很多打開頁面正在閱讀這篇文章的用戶一樣,，筆者也是 Android 陣營的成員之一。每天當(dāng)我們在零售商店徘徊,，在城市街道穿梭,，或者去哪里旅游,，我們隨身攜帶的 Android 智能手機(jī)就有可能變成實(shí)時(shí)的地址追蹤器。

出于對實(shí)時(shí)定位追蹤功能的安全考量,，在 2015 年年初負(fù)責(zé) Android 移動(dòng)操作系統(tǒng)開發(fā)的 Google 架構(gòu)師團(tuán)隊(duì)對其進(jìn)行了限制,。然而最近發(fā)布的一篇研究報(bào)告表明，在大多數(shù) Android 手機(jī)上并未部署這項(xiàng)功能,，極少數(shù)手機(jī)即使激活了這項(xiàng)功能也能非常輕易的進(jìn)行破解。

在這個(gè)「流量貴如油」的年代里,，智能手機(jī)用戶對于 Wi-Fi 的渴望和需求是直接且明顯的,，無論到哪個(gè)場所都希望連接到可用的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)，才能發(fā)朋友圈刷微博看新聞等等,。同所有開啟 Wi-Fi 功能的設(shè)備一樣,，智能手機(jī)也會(huì)持續(xù)搜索附近可用的 Access Point（訪問接入點(diǎn)，下文簡稱 AP）,，在每次掃描搜索過程中智能手機(jī)都會(huì)向 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送當(dāng)前設(shè)備的 MAC（介質(zhì)訪問控制）地址,。

你可以將 MAC 地址想象成你的名字，每次連接 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)就像是一次相親,，在建立更深的了解和互動(dòng)（數(shù)據(jù)上傳和下載）之前,，你們都會(huì)相互交換姓名?？v觀 Wi-Fi 的發(fā)展歷史,，MAC 地址的自由交互并不會(huì)對用戶隱私產(chǎn)生太大的安全隱患。

然而伴隨著移動(dòng)計(jì)算能力的迅速崛起,，你會(huì)突然震驚地發(fā)現(xiàn) MAC 地址的交互竟然演變成了個(gè)人數(shù)字足跡的深淵,！這個(gè)深淵的可怕之處在于它無聲無息，在大多數(shù)人不知情的情況下記錄了我們的生活習(xí)慣和運(yùn)行軌跡,。它所記錄的繁雜信息能夠知道我每天下班的時(shí)間,；能夠知道我昨晚是走哪條道路到的酒吧；能夠知道我昨晚是何時(shí)離開的酒吧,；能夠知道在過去 1 個(gè)月中我去過這家酒吧幾次等等,。

蘋果（Apple）和谷歌（Google）已經(jīng)意識(shí)到濫用 MAC 地址交互的潛在危害，并已經(jīng)采取了相應(yīng)的措施,。他們此前提出的解決方案是：創(chuàng)建有規(guī)律的偽隨機(jī) MAC 地址數(shù)列,，當(dāng)智能手機(jī)掃描附近 AP 的時(shí)候就循環(huán)使用數(shù)列中的一個(gè) MAC 地址。

通過這種方式,，那些日志記錄 MAC 地址的 Wi-Fi 設(shè)備就無法通過掃描直接關(guān)聯(lián)到具備當(dāng)前智能手機(jī)硬件地址身份標(biāo)識(shí)的唯一 MAC 地址,。而只有當(dāng)智能手機(jī)真的加入連接到 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中，真實(shí)的 MAC 地址才會(huì)顯示出來,。

2014 年 6 月份在發(fā)布 iOS 8 系統(tǒng)的時(shí)候,，蘋果引入了 MAC 地址隨機(jī)化功能,。數(shù)月之后，谷歌的 Android 操作系統(tǒng)也出于相同的安全考量,，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的功能支持,。2015 年 3 月份谷歌開始全面推廣和部署，在最新的 Android 7.1 Nougat 版本中已經(jīng)進(jìn)化到第五個(gè)版本,，如果按照 Android 版本分布來看,，大約有三分之二的 Android 設(shè)備部署激活了這項(xiàng)功能。

然而在最新公布的研究報(bào)告中發(fā)現(xiàn),，即使設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行的 Android 版本支持 MAC 地址隨機(jī)化功能,，但大部分設(shè)備依然沒有啟用這項(xiàng)功能。在長達(dá)兩年的測試中,，粗略估計(jì)有 960,000 臺(tái) Android 設(shè)備被掃描,，然而只有不足 60,000 臺(tái)設(shè)備（實(shí)際情況可能少于 30,000 臺(tái)）激活了隨機(jī)化 MAC 地址功能。盡管在本次測試中共計(jì)接受檢測到了 60,000 個(gè)隨機(jī)化 MAC 地址,，但是科研團(tuán)隊(duì)認(rèn)為其中有兩個(gè)或者更多隨機(jī)化 MAC 地址來自于同一臺(tái)設(shè)備,。

換算成百分比后的數(shù)字同樣觸目驚心：在本次測試中只有 6% 的 Android 設(shè)備提供 MAC 地址隨機(jī)化，而大部分 Android 設(shè)備直接使用真實(shí)且唯一的 MAC 地址進(jìn)行連接,，極大程度上表明這項(xiàng)措施形同虛設(shè),。在測試過程中，科研人員發(fā)現(xiàn)唯一能夠正確 MAC 地址隨機(jī)化的設(shè)備是 CAT S60,。與之形成鮮明對比的是,，本次測試中幾乎所有 iOS 設(shè)備都很好的執(zhí)行了地址隨機(jī)化。

美國海軍學(xué)院資深教授,，同時(shí)也是這篇論文的聯(lián)合作者之一 Travis Mayberry 在一封郵件中寫道：

那些已經(jīng)激活地址隨機(jī)化的 Android 手機(jī)存在的最大問題,，同時(shí)也是和 Cat S60 存在明顯區(qū)別的是即使設(shè)備并未同 AP 關(guān)聯(lián)的情況下,，在雙方的通信過程中通常也會(huì)顯示設(shè)備的硬件 MAC 地址。目前尚不清楚為何會(huì)發(fā)生這種情況,。在名為《A Study of MAC Address Randomization in Mobile Devices and When it Fails》（關(guān)于移動(dòng)設(shè)備的 MAC 地址隨機(jī)化以及失敗情況研究）報(bào)告中,，科研專家寫道：

科研人員表示即使手機(jī)端 Wi-Fi 狀態(tài)處于關(guān)閉狀態(tài),，但是探針宣傳依然有可能獲得和利用手機(jī)的真實(shí) MAC 地址,，這是因?yàn)槭謾C(jī)中還有很多基于 Wi-Fi 的功能設(shè)置，例如激活基于 Wi-Fi 的定位設(shè)置,。

即使在 Android 設(shè)備不顯示全球管理 MAC 地址的情況下,，科研人員表示依然存在多種方式來識(shí)別智能手機(jī)的真實(shí) MAC 地址。諸多方式中最有效且最常用的就是基于「信息元素」（除了隨機(jī)化 MAC 地址之外的所有 MAC 地址）對探針請求進(jìn)行特征采集,。這些元素可用于傳播手機(jī)的各種屬性,，而且在通常情況下會(huì)在標(biāo)準(zhǔn) Wi-Fi 協(xié)議之上部署擴(kuò)展程序和特殊功能。

每款手機(jī)型號都有不同的賣點(diǎn),，恰恰是這些標(biāo)簽的組合得以讓這款手機(jī)有別于其他手機(jī),，創(chuàng)建屬于自己的獨(dú)特簽名，即使激活 MAC 地址隨機(jī)化這種特征依然不會(huì)被泯滅,。即使通過 MAC 地址的更改,，這些標(biāo)簽也不會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)表示在本次研究過程中,，借鑒了此前報(bào)告研究中的特征信息采集技術(shù)，但在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了強(qiáng)化和精煉,。在他們的報(bào)告中,，寫道：

科研人員表示,，96% 已經(jīng)部署地址隨機(jī)化功能的 Android 設(shè)備都能利用這種精準(zhǔn)的特征信息采集技術(shù)進(jìn)行破解。

突破 Android 地址隨機(jī)化的另外一種常用方式叫做「Karma Attack」,，攻擊者部署一個(gè)具備相同 SSID 的 AP,，這樣設(shè)置為自動(dòng)連接的目標(biāo)手機(jī)就會(huì)連接到這個(gè) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中。一旦設(shè)備連接到這個(gè) AP 中,，那么碎機(jī)化功能就會(huì)失效停止,，攻擊者就能獲得手機(jī)的全球管理 MAC 地址。

恰恰是利用了手機(jī)自動(dòng)連接 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的功能設(shè)置,，在過去很多年以來攻擊者往往會(huì)將自己的 AP 偽裝成 attwifi, xfinitywifi 和 starbucks 等具有極高知名度的 SSID,。研究人員表示，運(yùn)營商或者制造商會(huì)配置手機(jī)以便于自動(dòng)連接到某些 AP,，從而極大地助長了此類攻擊的規(guī)模和安全隱患,。

接下來要介紹的是反地址隨機(jī)化終極技術(shù)，除了上文提及的 Android 設(shè)備之外,，同樣適用于 iOS 設(shè)備,。這項(xiàng)終極技術(shù)涉及到 Wi-Fi 控制消息（一個(gè)請求發(fā)送幀，下文簡稱 RTS 幀）,。只需要向全球管理 MAC 地址發(fā)送一個(gè) RTS 幀,，攻擊者就能知道當(dāng)前 Wi-Fi 覆蓋范圍內(nèi)某個(gè)或者多個(gè)手機(jī)的信息。通過發(fā)送 RTS 幀到不同 MAC 地址以及觀察附近設(shè)備的響應(yīng),，攻擊者還能利用這項(xiàng)技術(shù)來蠻力破解未見過新設(shè)備的 MAC 地址,。

科研團(tuán)隊(duì)表示，RTS 幀攻擊方式是利用 Wi-Fi 芯片處理低級控制消息的漏洞,，可用于攻擊所有手機(jī)型號,，生產(chǎn)廠商和操作系統(tǒng)。因此,，這項(xiàng)漏洞并不是單單依靠蘋果和谷歌就能解決修復(fù)的,。

所幸的是這種繞過攻擊手段盡管比較常見和長期存在，但卻存在一個(gè)致命的缺陷：它要求攻擊者主動(dòng)向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送信息,。和上文中提及的其他攻擊方式有所不同的是,，主動(dòng)攻擊意味著攻擊者等著警察上門逮捕。

而且研究人員發(fā)現(xiàn)在 Android 和 iOS 手機(jī)也存在第二次地址隨機(jī)化的安全隱患——啟用隨機(jī)化的所有設(shè)備都適用增量數(shù)列方式用于探針請求,。假設(shè) MAC 地址隨機(jī)化更新 5 次,，當(dāng)前使用的地址是 1234，科研人員發(fā)現(xiàn)接下來的 MAC 地址隨機(jī)化就是增量更新，會(huì)陸續(xù)使用 1235,，1236,，1237，最終會(huì)更新至 1238,。

由于 MAC 地址隨機(jī)化的范圍只有 4096 個(gè),，因此日常使用過程中設(shè)備極有可能會(huì)和其他設(shè)備「碰撞」。盡管這種攻擊的有效性并不是很高,，但是科研人員只需要查看這些數(shù)字的變化就能鎖定追蹤手機(jī)的 MAC 地址,。研究人員表示，Wi-Fi 協(xié)議如果不經(jīng)過徹底檢修,，否則這個(gè)缺陷很難解決,。

本次研究數(shù)據(jù)基于自 2015 年 1 月至 2016 年 12 月收集的超過 260 萬個(gè)不同 MAC 地址，發(fā)現(xiàn)一半左右的地址是和設(shè)備匹配的全球管理 MAC 地址,，而另外一半則是隨機(jī)化,，而且由于單個(gè)設(shè)備可能顯示多個(gè)不同的本地地址，因此推測實(shí)際上啟用隨機(jī)地址的設(shè)備會(huì)更少,。

研究人員表示,，本次收集的 MAC 地址只有極少部分屬于微軟的 Windows Phone／Windows 10 Mobile 操作系統(tǒng)，可能部分啟用地址隨機(jī)化功能的 WP 設(shè)備在手機(jī)列表中劃分到了未知型號一欄中,。研究人員表示手動(dòng)檢查的兩臺(tái) Windows 手機(jī)并沒有啟用地址隨機(jī)化,。

包括 Nexus 5X,，Nexus 6,，Nexus 6P，Nexus 9 和 Pixel 在內(nèi)的所有 Google 品牌 Android 手機(jī)都提供了地址隨機(jī)化功能,。從目前收集到的信息中,，啟用 MAC 地址隨機(jī)化的 Android 設(shè)備完整列表包括：

廣大的雷鋒網(wǎng)讀者，如果你因?yàn)檎谑褂玫?Android 設(shè)備出現(xiàn)在上方的列表中而感到僥幸的話,，這里再給大家提個(gè)醒：正如前文所提及的,，除了 Cat S60 之外其他所有 Android 手機(jī)盡管提供了地址隨機(jī)化功能，但是這項(xiàng)功能形同虛設(shè),。而更為重要的是,，絕大多數(shù) Android 用戶在激活 MAC 地址隨機(jī)化功能之后就誤認(rèn)為自己不會(huì)被追蹤，但是這項(xiàng)研究得出了相反的事實(shí),。

這就意味著攻擊者只需要少量工作,，在極短的時(shí)間內(nèi)就能探針附近的 Android 用戶。對于那些真的不想要被追蹤的用戶應(yīng)該使用 iPhone,，或者當(dāng)你不想要泄漏關(guān)于位置或者移動(dòng)路徑信息的時(shí)候最好關(guān)機(jī),。

via arstechnica