0x00 背景概述
近期各地陆续发生一些利用短信验证码冒用身份的案件，攻击者窃取银行账户、金融类app中的财产，被害者甚至莫名“被网贷”，蒙受了极为严重的经济损失。
0x01 起因
微博网友@ -美年达芬奇 （豆瓣ID“独钓寒江雪”）7月30日发现，凌晨她的手机收到了100多条验证码，支付宝、京东、银行什么都有。
有人使用她的京东账户、支付宝等等，预定房间、给加油卡充值，总计盗刷了1万多元。对于这起案件，很多人怀疑是“GSM劫持+短信嗅探”，我们尚未看到公安机关或者运营商的官方声明，所以还不能确定这是一起短信验证码劫持嗅探攻击。
但是！但是！短信验证码确实不是一个安全的通道，需要各应用的开发者和广大用户提高警惕。
攻击手段
0x02 攻击分析
首先列举一下窃取短信验证码有哪些攻击手段：
攻击等级： ‘*’号表示难度
- 伪基站垃圾短信 *
- 嗅探GSM短信 **
- GSM中间人获取手机号码 *
- 将3G、4G降级到2G **
- 3G、4G中间人 *
0x03 攻击原理
我们简单讲解一下这几种攻击方法的原理。
0级攻击 – 伪基站垃圾短信
伪基站发垃圾短信这种攻击手法大家已经熟知。不法分子直接拉着大功率的伪基站出去，大把大把的撒垃圾短信。就像发小广告一样，发一大堆，总有那么一两个中招的。
垃圾短信不那么可怕，钓鱼诈骗短信是比较可怕的，其中含有恶意链接，不小心点击之后会中木马，或者让你填写机密信息等等。360手机卫士和其他一些手机防御软件，可以结合短信内容智能识别，通信环境智能检测，以及对链接做云拦截等技术，保护手机用户免受伪基站短信的侵害。
1级攻击 – GSM短信嗅探
这种攻击的原理是因为GSM短信没有加密，所以不法分子可以用一些窃听手法听到短信内容。这种方法是被动的，就是只“听”，不发射任何非法的无线信号。
2级攻击 – GSM中间人获取手机号码
攻击者只听到短信，其实没什么用，短信验证码需要配合网站或者app的验证过程才能起作用。所以，攻击者必须要知道目标的手机号码，可能还需要其他信息，例如身份证号，银行账号等等，其他这些信息可以通过“撞库”，或者通过侵入某些应用的账户来获得。那么攻击者如何获得手机号码呢？是通过中间人攻击实现的。
攻击者需要一个2G伪基站+一个2G伪终端，让目标手机接入2G伪基站，然后用2G伪终端冒充目标手机，接入运营商网络。连接过程中，需要鉴权信息的时候，就从目标手机那里取。连上网络之后，向外呼出一个电话，到攻击者能看到的一个手机上，攻击者通过来电显示就看到了手机号码。
我们注意到，“独钓寒江雪”的案例中，她提到通话记录中当天凌晨有一个外呼南京的电话，这个电话就有可能是用于获取手机号码的。
以前黑产的实力主要处于0级，今年以来，从各地报道的案例来看，黑产的实力至少进化到了2级。例如，《广州日报》7月27日的报道: 干扰信号拦截短信盗取账号 (http://news.dayoo.com/guangzhou/201807/27/139995_52250582.htm)
3级攻击 – 强迫从3G/4G降级到2G
手机待在3G/4G网络中是比较安全的，但是攻击者有办法把手机降级到2G。最简单的一种方法是发射强干扰信号。
这种做法直接把3G、4G的路炸了，手机发现走不通，就只好走到2G的路上去。不过要暴力干扰掉所有的3G/4G通道，是需要很大能量的，设备就会非常大，所以黑产用起来会不太方便。
另外一种更高级一点的办法，是再用一个4G伪基站，欺骗手机，“4G网络不能用了啊，到我这个2G网络来吧”，于是手机就乖乖的过去了。
这种手法我们在2016年初HITB阿姆斯特丹会议上讲过，后来Seeker在KCon上也讲过: 如何利用 LTE／4G 伪基站＋GSM 中间人攻击攻破所有短信验证 (https://www.leiphone.com/news/201612/IP3S4Z9Z8VwLbfPr.html)
最后我们团队还推动了这个问题在标准中的修复，有个很长的故事，可以看这里:讲讲在3GPP修复重定向漏洞的故事 (https://unicorn.360.com/blog/2017/12/11/3gpp-lte/)
黑产实力到达3级还是有可能的，只是攻击门槛略高一点。
4级攻击 – 3G/4G中间人攻击
要达到4级攻击，难度就很大了，我们给了7颗星的难度级别，尤其是4G中间人攻击。我们认为目前掌握4级攻击能力的团队，全球应该在个位数！感兴趣的可以看我们团队这篇文章：谁说4G网络不能无线钓鱼攻击 —— ALTER漏洞分析 (https://unicorn.360.com/blog/2018/07/03/aLTEr/)
0x04 防御手段
1:普通用户
然后我们来看看普通人手机的防御能力：
长期处于2G，一些老式手机，或者双卡手机其中一张卡是2G，所有电话短信和流量走2G。这种情况连0级攻击都抵挡不了。
长期处于4G，但没有开通VoLTE，电话和短信是走2G通道的。挡不住1级以上的攻击。
长期处于4G，已开通VoLTE，电话和短信是走4G的。挡不住3级以上的攻击，因为有可能被降级。
那么可以采取什么防范措施呢？
如果你的手机处于状态B，当地已开通VoLTE业务，请及时开通VoLTE，这可以把你的防御等级提到C级。例如中国移动，可发送KTVOLTE到10086，即可开通。
如果手机处于状态A，尽可能换4G手机，目前最新款的手机已经开始支持双4G待机。从而提升防御等级到B或C。
一些支持防伪基站功能的手机(例如360手机、小米手机、华为手机)，对2、3级攻击有一定的防御力，就是说遇到2G伪基站，不容易被骗进去。这个防御方法是，手机会观察这个基站像不像一个伪基站，如果伪基站伪装得特别像真的，也可能蒙混过关。
晚上关机，可以防以上所有攻击类型，但万一有其他问题，反而不能及时联络到个人，谨慎选择。
可以看到，普通用户能做的，非常有限。
2:运营商
那么运营商可以做什么呢？从以上分析可以看出，只要数据流量、通话、短信走3G或者4G通道，安全系数还是比较高的。短板就是2G网络！目前已经有很多国家关闭了2G网络，包括日本、韩国、美国、新加坡等多个国家、地区的20多家运营商已经正式关闭了2G网络。中国的运营商也在努力迁移用户，关闭2G网络。
根据一些报道 国内3大运营商发力：将陆续关闭2G网络 (http://mobile.163.com/18/0331/10/DE7J382S0011819H.html)
3家运营商披露的数据:2017年， 14.44亿的总移动网络用户中，尚有3.99亿2G\3G用户，占比超过27.6%，其中2G用户接近3亿户。这其中有些是手机用户，有些是物联网设备，比如水表电表、共享单车这些。所以2G网络不能随便关闭，还要坚持运营一些年头。
有人会想，那我们能不能让手机只驻留在4G网络中呢。如果你看看手机的“首选网络类型”设置，会发现有几个选项1)4G/3G/2G, 2) 3G/2G, 3)仅2G，可是却没有“仅4G/3G”这样的选项。为什么呢？因为运营商是给用户提供通信管道的，“可用性” (availability)是最重要的，万一你遇到4G/3G网络覆盖不好的地方，总得让你能连上网啊。这就是“可用性”优先于“安全性”的原则。
从5G开始，有一个新特性是，将要给手机操作系统提供更多的信息，告诉手机，这个通信管道的安全性等级，使用了什么加密算法，完整性保护算法等等。这些信息有助于App判断自己当前所处的环境的安全程度。
3:互联网公司
大家一定会问，App厂商们呢，京东白条，支付宝这些，难道没有责任吗？我们觉得，App厂商们确实应该承担最大的责任。App厂商们一定要意识到没有绝对安全的管道。今年年初，在全国信息安全标准化技术委员会（简称TC260）秘书处牵头下，三大运营商和各互联网公司的安全专家们，一起编制了《网络安全实践指南—应对截获短信验证码实施网络身份假冒攻击的技术指引》(https://www.tc260.org.cn/upload/2018-02-11/1518337506280068120.pdf) 提出多项加强身份验证安全性的建议，除短信验证码外还新增了短信上行验证、语音通话传输、常用设备绑定、生物特征识别、动态选择身份验证方式等等诸多二次验证机制。
这篇指南非常全面的描述短信验证码的风险，现状，困难点，最后给出了目前专家们认为可行的方案。
难点在于，现在我们还不能彻底抛弃短信验证码。中国网民跟国外网民的不同点是，国外网民是从PC时代过来的，习惯于使用邮箱，用户名密码。中国网民是从移动互联网时代成长起来的，手机就是唯一的标识。
为了短信验证码用还是不用的问题，各个App的产品经理和安全团队能打起来。真的，去年就这个问题我们360安全团队跟业务团队就争论过好多次。最后仍然保留了短信验证码通道，这也是遵循“可用性”优先的原则。
近期有些服务商推出了免验证码验证手机号服务，可以验证有数据链接的手机号码的真实性。这也是一种途径，就是短信通道不安全，那我创建一个更安全的通道。Google的双因子认证服务，也是类似的思路。不过，短信通道仍然是最后的备用通道，各位可以试试注册一个新的Google账户，它也要求你提供手机号码，然后是短信验证码。
0x05 结语
总之，请大家相信，各大互联网公司对这个问题是早有准备的，如果有漏网之鱼，那是我们的风险控制系统做得还不够好。
360猎网平台 (https://110.360.cn/) ，一元被骗，也能举报。希望所有人能够联合起来，打击诈骗，严惩罪犯。