摘要：安卓系统的安全元件（SE）和iOS系统的安全区（Secure Enclave）已经成为保护敏感信息，如加密密钥的硬件级可信解决方案。它们通常被誉为具有抗篡改性、隔离性和高度安全性（例如，根据通用准则获得AVA_VAN.5最高安全等级认证）。然而，尽管硬件本身坚
安卓系统的安全元件（SE）和iOS系统的安全区（Secure Enclave）已经成为保护敏感信息，如加密密钥的硬件级可信解决方案。它们通常被誉为具有抗篡改性、隔离性和高度安全性（例如，根据通用准则获得AVA_VAN.5最高安全等级认证）。然而，尽管硬件本身坚固可靠，但其上的软件层却引入了显著的安全漏洞。
本文将重点介绍仅依赖SE或安全区所带来的风险，包括潜在的挂钩攻击、仿真攻击以及越狱/获取根权限设备的含义。我们还将探讨软件级别的弱点如何削弱硬件级的安全保护。
什么是安全元件（SE）和安全区？
本部分将介绍基本术语以及安全元件和安全区的流程，帮助读者建立对它们在安卓和iOS生态系统中的整合的基础理解。这种理解对于掌握下一部分讨论的攻击方法至关重要。
安卓系统中的安全元件（SE）： SE是一种抗篡改的硬件模块，用于存储加密密钥、支付凭证和敏感数据。其保护使用基于硬件的加密操作。
通信通过操作系统以及以下API进行：Keymaster、Keystore和OMAPI
安卓系统中的安全元件（SE）可以采取不同的形式，每种形式都服务于不同的目的。总的来说，这些包括嵌入移动设备中的SE（通过Keymaster和Keystore等API使用）以及与小程序或支付系统相关的SE（通过OMAPI等API管理）。
安卓安全元件使用案例：Keystore、Keymaster和OMAPI
安卓系统中的安全元件（SE）为不同的交互层次提供独特的API，满足特定的使用场景。
iOS系统中的安全区： iOS系统中的安全区是一个专用的基于硬件的协处理器，与主CPU隔离，用于密钥生成、加密和生物识别数据存储。私钥在安全区内生成（不可导出）。
通信通过操作系统以及以下API进行：Keychain Services或CryptoKit APIs。
图表：SE/安全区如何与软件集成
与安卓和iOS的关系： 编程SE或安全区通常在本地库或上层API层进行。开发者与安卓的Keystore或OMAPI以及iOS的Keychain Services等高级抽象进行交互。 硬件抽象层（HAL）接口对开发者不可直接访问。它作为硬件和内核之间的桥梁，确保与硬件层的安全和标准化通信。访问HAL需要深层系统权限，并且紧密集成到操作系统内核中。
软件风险：挂钩和仿真 本部分解释了尽管硬件支持的机制具有强大的保护措施，但仍然可以通过仿真和挂钩来妥协。它介绍了攻击者用来绕过SE和安全区保护的工具和方法，为理解现实世界风险奠定了基础。
仿真涉及创建安全环境，如安全元件或安全区的基于软件的复制品，以绕过硬件保护。与物理SE不同，仿真环境不执行抗篡改，使其容易受到拦截和操纵。
安卓：安全元件漏洞
挂钩SE通信： 工具如Frida和Xposed Framework使攻击者能够拦截和操纵应用程序与SE之间的通信：
为什么应不惜一切代价避免使用仿真器： 如果你开发了一个应用程序，并且它在仿真器上运行，你不能信任该环境。仿真器缺乏物理安全元件中固有的硬件级保护，导致存在诸如信息泄露和篡改的漏洞。应不惜一切代价避免在仿真器上运行应用程序，以减轻这些风险。
仿真器检测：应用程序在任何情况下都不应运行在仿真器上，因为仿真器缺乏物理SE的硬件保护。在仿真器上运行应用程序会面临信息泄露和篡改的风险。 可拦截：仿真器上的所有通信都可以被拦截，任何基于硬件保护假设创建的密钥都容易受到篡改和信息泄露。
iOS：安全区风险 尽管安全区是硬件隔离的，但漏洞出现在：
高级API（例如Keychain Services）： 在越狱设备上通过Frida或类似工具拦截API调用。 越狱： iOS安全依赖于系统完整性。越狱会禁用代码签名，使高级API调用暴露于挂钩。
问题的根源：信任操作系统 即使SE/安全区硬件获得了AVA_VAN.5（最高安全等级）的认证，其上的操作系统仍然引入了弱点：
获取根权限的安卓设备：允许完全控制系统，使挂钩和篡改加密操作成为可能。 越狱的iOS设备：绕过代码签名和沙盒，使API暴露于挂钩工具。 引入的风险：
信息泄露：挂钩API以拦截敏感数据（例如APDU命令、加密密钥）。 数据篡改：操纵APDU响应或加密功能。 环境仿真：仿真SE环境以绕过硬件级保护
来源：几维安全
