企业官网建设流程全解析

• 文档
• 教程
• 网络安全

导读

本文以 OWASP Mobile Application Security Testing Guide（MASTG）中的测试用例 MASTG-TEST-0211（Broken Hashing Algorithms） 为核心，系统讲解如何在 iOS 应用中通过静态分析定位 MD5、SHA-1 等已损坏哈希算法的使用。你将掌握 iOS 两大密码学框架（CommonCrypto 与 CryptoKit）中哈希 API 的完整清单、基于 radare2 的二进制级检索方法、配套演示工程 MASTG-DEMO-0015 与 MASTG-DEMO-0016 的可复现操作，以及如何在"安全相关上下文"中正确判定算法使用是否违规。

测试概述：本用例检测什么

MASTG-TEST-0211 属于MASVS-CRYPTO类别，对应 MASWE-0008（弱哈希算法使用）弱点。它的目标非常明确：检测 iOS 应用中是否调用了已被业界判定为不安全（broken）的哈希算法。

该测试的类型定义为[static, code, manual]，意味着它：

• 属于静态分析（static）——无需运行应用，直接分析二进制；
• 需要检查源代码/反汇编代码（code）；
• 最终结论依赖人工研判（manual）——因为算法是否违规取决于其使用的上下文。

测试的核心思路是：聚焦应用通过密码学框架和库执行哈希操作的 API。iOS 生态中与哈希相关的框架主要有两个：

1. CommonCrypto：C 语言接口的系统级密码学库；
2. CryptoKit：Swift 原生密码学框架。

需要特别说明的是，Apple 的Security 框架只支持非对称算法（如签名、密钥交换），不提供哈希原语，因此不在本测试的范围内。

目标 API 全景：两大框架的哈希算法清单

CommonCrypto：从 MD2 到 SHA-512

CommonCrypto 的头文件CommonDigest.h定义了以下哈希算法 API，本测试关注其中全部可通过符号导入的入口：

在二进制中，这些 API 以sym.imp.CC_MD5、sym.imp.CC_SHA1等导入符号的形式存在，这正是静态检索的切入点。

CryptoKit：Insecure命名空间的刻意区分

CryptoKit 在 API 设计上非常鲜明地表达了安全性立场：安全算法直接以类型名暴露（SHA256、SHA384、SHA512），而 MD5 与 SHA-1 则被归入名为Insecure的专用命名空间，以此提示开发者"你正在使用不安全的算法"：

在二进制符号层面，这些调用会体现为sym.imp.CryptoKit.Insecure.MD5、sym.imp.CryptoKit.Insecure.SHA1等导入符号（详见下文演示的检索输出）。

测试步骤一：从应用包中提取二进制（MASTG-TECH-0058）

要分析一个 iOS 应用，第一步是拿到 IPA 并解包提取出可执行二进制。MASTG 为此提供了通用技术 MASTG-TECH-0058（Exploring the App Package），其核心流程如下。

先用unzip解压 IPA：

unzip iGoat-Swift.ipa

解压后会得到Payload目录，内含 Application Bundle（.app）。例如：

$ ls -1 Payload/iGoat-Swift.app Info.plist _CodeSignature/ Frameworks/ iGoat-Swift

与哈希检测相关的关键产物是：

• 主二进制文件：与 bundle 同名（去掉.app后缀），例如Payload/MASTestApp.app/MASTestApp，它包含应用的全部代码（Swift/Objective-C 编译产物）；
• Frameworks/：应用的动态库与 framework，如Realm.framework、libswiftCore.dylib等，其中可能内嵌第三方哈希实现；
• Info.plist：应用配置元数据（bundle ID、版本号等），Linux 下可用plistutil -i Info.plist -o Info_xml.plist转换为 XML 后检查。

提取二进制是后续所有检索命令的前提：检测对象是主二进制及其 framework 中的可执行代码，而不只是源代码文件。

测试步骤二：在二进制中检索哈希 API（MASTG-TECH-0066）

MASTG-TECH-0211 指定使用 MASTG-TECH-0066（Static Analysis on iOS） 来查找相关 API。该技术以 radare2（r2，即 MASTG-TOOL-0073）为主要工具，以下是针对哈希算法的完整检索套路。

列函数并过滤

用afl列出二进制中所有函数，并用~过滤器按名字筛选。查找 CommonCrypto 哈希函数：

afl~CC_

查找 CryptoKit 不安全哈希函数：

afl~Insecure.

在配套演示 MASTG-DEMO-0016 的输出 output.txt 中，这条命令的结果如下，可以看到 MD5/SHA-1 相关的 4 个导入符号被完整列出：

Uses of CryptoKit.Insecure functions: 0x100007274 1 12 sym.imp.CryptoKit.Insecure.SHA1Digest. 0x100007280 1 12 sym.imp.CryptoKit.Insecure.MD5. 0x10000728c 1 12 sym.imp.CryptoKit.Insecure.SHA1. 0x100007298 1 12 sym.imp.CryptoKit.Insecure.MD5Digest.

追踪交叉引用

仅仅看到导入符号还不够，必须确定谁在调用它。用axt查找对目标地址的交叉引用，例如对CryptoKit.Insecure.MD5：

axt @ 0x100007280 sym.func.10000469c 0x1000046d8 [CALL:--x] bl sym.imp.CryptoKit.Insecure.MD5.

这表示sym.func.10000469c函数内部在0x1000046d8处通过bl（branch-and-link）指令调用了Insecure.MD5。同理可追踪CC_MD5、CC_SHA1的调用点。

如果需要完整还原调用链，可使用axg输出从被调函数反向回溯到调用者的调用图：

axg ..78ac

反汇编调用点上下文

锁定调用地址后，用pd反汇编该区域的指令。例如查看 CommonCrypto 中CC_MD5调用点前后 5 条指令：

pd-- 5 @ 0x1000048c4

在 MASTG-DEMO-0015 的输出 中可以看到典型的 ARM64 调用序列——先构造参数（add x0, sp, 0x18指向输出缓冲区、mov w1, 0清零），再执行bl sym.imp.CC_MD5：

Use of MD5: 0x1000048b8 e01b00f9 str x0, [sp, 0x30] 0x1000048bc e0630091 add x0, sp, 0x18 0x1000048c0 01008052 mov w1, 0 ; CODE XREF from sym.func.100004728 @ +0xf0(x) 0x1000048c4 390a0094 bl sym.imp.CC_MD5 0x1000048c8 e00316aa mov x0, x22 0x1000048cc e10314aa mov x1, x20 0x1000048d0 7d000094 bl sym.func.100004ac4

对完整函数体可用pdf反编译查看其整体实现：

pdf @ <function_address>

配套演示：一键复现检测过程

MASTG 仓库为 MASTG-TEST-0211 提供了两个可直接复现的演示工程，分别覆盖两大框架：

MASTG-DEMO-0015：CommonCrypto 场景

MASTG-DEMO-0015 对应 CommonCrypto 场景。其 样例源码 MastgTest.swift 直观展示了"问题代码长什么样"——用CC_SHA1和CC_MD5直接对输入数据计算摘要：

import Foundation import CommonCrypto struct MastgTest { // Function to generate a SHA-1 hash static func generateSHA1Hash(data: Data) -> String { var hash = UInt8) data.withUnsafeBytes { _ = CC_SHA1($0.baseAddress, CC_LONG(data.count), &hash) } return hash.map { String(format: "%02hhx", $0) }.joined() } // Function to generate an MD5 hash static func generateMD5Hash(data: Data) -> String { var hash = UInt8) data.withUnsafeBytes { _ = CC_MD5($0.baseAddress, CC_LONG(data.count), &hash) } return hash.map { String(format: "%02hhx", $0) }.joined() } static func mastgTest(completion: @escaping (String) -> Void) { let input = "This is a sample text".data(using: .utf8)! let sha1Hash = generateSHA1Hash(data: input) let md5Hash = generateMD5Hash(data: input) // ... completion(value) } }

作者提供的 radare2 脚本 cchash.r2 把整个检测流程脚本化（?e为 r2 的打印命令）：

?e Uses of CommonCrypto hash function: afl~CC_ ?e xrefs to CC_MD5: axt @ 0x1000071a8 ?e xrefs to CC_SHA1: axt @ 0x1000071b4 ?e Use of MD5: pd-- 5 @ 0x1000048c4 ?e Use of SHA1: pd-- 5 @ 0x10000456c

配合 run.sh 即可对MASTestApp二进制一键执行完整分析：

r2 -q -i cchash.r2 -A MASTestApp

命令参数说明：-q静默模式（不进入交互界面）、-i cchash.r2加载并执行脚本、-A自动分析（让afl等命令有分析结果可用）。

MASTG-DEMO-0016：CryptoKit 场景

MASTG-DEMO-0016 对应 CryptoKit 场景，检索脚本 cryptokit_hash.r2 将过滤目标换成Insecure.前缀。其 输出 output.txt 显示，Insecure.MD5的调用点位于sym.func.10000469c内的0x1000046d8，Insecure.SHA1的调用点位于sym.func.1000041d8内的0x100004214，并给出了对应的反汇编片段：

xrefs to CryptoKit.Insecure.MD5: sym.func.10000469c 0x1000046d8 [CALL:--x] bl sym.imp.CryptoKit.Insecure.MD5. xrefs to CryptoKit.Insecure.SHA1: sym.func.1000041d8 0x100004214 [CALL:--x] bl sym.imp.CryptoKit.Insecure.SHA1.

观察：期望的输出形态

按照 MASTG-TEST-0211 的定义，执行上述步骤后，输出应当包含所有调用了相关密码学函数的函数的反汇编代码。具体而言：

• 二进制中哈希 API 导入符号的完整列表（afl~CC_/afl~Insecure.的输出）；
• 每个弱哈希 API 的交叉引用信息（axt输出，标明调用方函数与调用指令地址）；
• 调用点所在区域的反汇编代码（pd-- 5/pd输出，用于人工研判上下文）。

评估：如何判定测试失败

MASTG-TEST-0211 的判定规则很直接：如果在源码或二进制中发现弱哈希算法的使用，测试即失败。典型的失败样本包括：

• MD5（CC_MD5、CryptoKit.Insecure.MD5）
• SHA-1（CC_SHA1、CryptoKit.Insecure.SHA1）

在两个演示工程中，由于CC_MD5/CC_SHA1（DEMO-0015）和Insecure.MD5/Insecure.SHA1（DEMO-0016）均被检出，测试结论均为失败。

注意：此列表是非穷尽的。MD2、MD4、SHA-224 等也属于弱哈希范畴（其中 MD2/MD4 同属已损坏算法），应根据官方权威机构的持续更新调整检测清单。

进一步验证：区分"安全相关"与"非安全"上下文（MASTG-TECH-0076）

发现弱哈希调用并不等于漏洞成立。MASTG-TEST-0211 明确要求使用 MASTG-TECH-0076（Reviewing Disassembled Objective-C and Swift Code） 对每个报告点进行人工研判，核心问题是：该算法是否被用于保护敏感数据的安全相关场景。

MASTG-TECH-0076 提供了一套系统化的手工分析套路，适用于本用例的上下文判定：

1. 理解应用工作原理——先弄清应用的目标以及错误输入时的行为；
2. 通读二进制中的字符串——如错误提示、日志等，帮助定位数据处理逻辑；
3. 寻找名字相关的函数与类——例如包含Hash、Digest、Password字样的符号；
4. 从入口点跟进——从application:didFinishLaunchingWithOptions:等生命周期入口沿调用链追踪，确认哈希结果最终流向哪里。

判定原则：同一算法，两种结论

关键判例是NIST 的立场：例如，用 MD5 做密码哈希是被 NIST 明令禁止的；但用 MD5 做不涉及安全性的校验和（checksum）通常可以接受。因此：

从源码结构看，DEMO-0015/0016 的MastgTest.swift只是对固定样例文本计算并输出摘要，属于教学演示性质；真实评估时必须结合反汇编代码判断哈希结果是否参与了认证、授权、数据保护等安全链路。

保持更新：算法淘汰是动态过程

弱哈希清单会随密码学进展不断变化。构建长期存储数据场景的应用时，应持续跟踪权威机构的最新建议，包括：

• 美国国家标准与技术研究院（NIST）的算法建议，特别是其 2024 年发布的NIST IR 8547《Transition to Post-Quantum Cryptography Standards》（后量子密码标准迁移指南），其中对哈希算法在抗量子时代的长期安全性提出了前瞻性要求；
• 德国联邦信息安全办公室（BSI）等区域监管机构的技术指南。

这意味着 MASTG-TEST-0211 的检测清单不应被当作一成不变的静态集合，而应结合应用的数据留存周期与最新标准动态调整。

结语

MASTG-TEST-0211 是 MASTG 中针对 iOS 弱哈希算法的标准化检测用例，其方法论可以概括为一条可复用的链路：解包 IPA 提取二进制（MASTG-TECH-0058）→ 用 radare2 按符号过滤哈希 API 并追踪交叉引用（MASTG-TECH-0066）→ 反汇编调用点 → 结合人工分析判定安全上下文（MASTG-TECH-0076）。配合仓库内的 MASTG-DEMO-0015 与 MASTG-DEMO-0016 演示工程，安全测试人员可以在几秒钟内复现完整的检测流程，并将同样的方法论迁移到任何 Swift/Objective-C 应用的二进制审计中。

• 文档
• 教程
• 网络安全