关于设备指纹，你想了解的都在这里

设备标识符

在移动安全领域，设备唯一标识符策略，也就是设备指纹是一种比较常见的安全手段。设备指纹安全是一种实现简单、门槛较低、安全性较高的安全手段。在国内，有不少安全公司都推出了设备指纹产品，主要覆盖android、ios、js等平台。事实上，为了确保自身数据的安全性和保密性，很多大型企业都会有自身的设备指纹团队。作者在此仅讨论下移动端android平台的设备指纹特性。

设备唯一标识符

在安卓端，原生系统其实已经提供了很多标识性比较强的设备ID字段，比如说：androidId、imei、imsi、serialNo等。在仅仅只需要对设备进行简单的分类的场景下，以上字段就足以满足业务需求了。不管是较低版本的android设备，还是最新版本的android设备，以上字段中都会有部分字段是可以采集得到的。在设备指纹领域，系统的目的是根据设备信息来生成低碰撞的设备ID。在初期的设备指纹系统中，基本都是采集系统的环境信息和设备的软硬件信息来构造设备ID，由于这些方案是在本地生成的设备ID，在设备进行一些刷机、恢复出厂设置后，设备ID就会发生改变，并且极容易被类似xposed等改机工具给绕过。因此、这种设备ID的生成方式很快就退出了舞台。

目前市场上的设备指纹方案，一般都是通过前端采集、后端生成来实现的。这种方案的好处是设备ID存储在后端，前端只负责数据采集，后端来校验设备ID，达到了前后端分离的目的。与此同时，设备ID生成策略被隐藏，不易被攻击，后端还可以通过长期演进的方式来保证较强能力的设备ID恢复能力。

关于数据采集

在安卓设备中，可以体现出一个设备的身份的特征还是很多的。比如：androidId、imei、medi等原生字段，还有类似brand、deviceName、host等设备构建信息，还有abi、cpu、camera等硬件信息，还有wifi、blue、ip等网络信息。从目前的形式来看，谷歌对原生系统的权限收紧会导致越来越多的标识无法采集，这也是对设备指纹系统的一个巨大挑战。也因此，国内几个大型的安卓设备厂商组织了移动联盟，该联盟旨在在设备中从rom的层面，提供设备的唯一标识符。这些标识符是可以作为较稳定的设备ID来使用的。

但是，我们必须得清楚，依靠某个单独的字段或者几个字段来标识设备的唯一性，是存在很大风险的。某些改机工具通过修改这些敏感的字段，就可以轻而易举的绕过我们方案。这也是设备指纹系统中一个很难解决的问题。当然这里面同样包括刷机、重启、恢复出厂设置等修改措施。

针对以上的异常情形(也可以说是正常情形)，各个设备厂商也都研究了相应的措施，比如检测设备异常状态，多字段联合恢复等，这些手段在一定程度上提高了设备指纹的安全性。

关于对抗

客户端作为一种运行在用户设备中的系统，其面临的入侵风险是非常高的。也因此，客户端的对抗要求也会相对高很多。这些对抗手段主要集中在加解密、重打包、混淆策略、字符加密等常规手段，还包括一些逻辑本地化(Native c/c++)、虚拟化等强化手段。

在加解密方面主要是对秘钥的保护，常用的方案有秘钥交换策略、一次一密策略、白盒加密策略。这些技术手段的初衷都是为了隐藏对称加密的秘钥，从而对原始数据进行保护。

在重打包方面主要是对证书校验、原始重点方法堆栈信息的判断来实现的。目的是即时检测出应用中被注入的新代码和被删除的原始代码。

至于混淆和字符串加密，则是从逆向的角度来考虑的，目的是增加代码的阅读难度，其中字符加密也是为了保护系统的一些敏感的常量两字符信息。

当然，像系统本地化、虚拟化这些手段是在系统发展到一定程度必然要经历的。本地化代码可以极大地提高代码的破解难度和动态调试难度，间接的提高了破解成本。至于虚拟化，他虽然提高了系统的安全级别，但是多少也会降低系统的运行效率，该领域也是可以持续挖掘的区域之一。

关于风险识别

在很多场景，比如登录、注册、支付等敏感场景，设备ID不仅仅提供了设备验证和判定的功能，它还可以提供设备风险识别的能力。最简单的就是模拟器判定了。这在初期的一些设备指纹系统中就有体现。其他的还有类似改机、被hook、设备农场等等。设备指纹系统从设备数据的角度来对该设备所处网络环境、所属的软件运行环境进行多维度的解析，来输出对应的风险标签。这在一定程度上，扩展了设备指纹的业务能力，增强了业务方的产品安全。

关于设备恢复

在设备指纹系统中，设备恢复是极核心的能力，所谓的恢复其实就是针对同一个设备，在它的环境、状态等发生改变时，设备指纹系统仍然能够将之恢复成之前的设备。在上文提到过，设备本身就具有很多稳定的指标，比如：imei、wifimac等。通过这些指标的对比，我们就可以实现一套不错的设备恢复逻辑。但是，需要指出的是，这种方案需要对全版本的安卓设备进行适配，并且在不同的版本中，采用不同的组合，这样才能达到一个相对靠谱的恢复能力。相比这种方案，我们还可以通过一些被动式的方式，来获取其他应用的设备层面的指标，来间接的对设备进行恢复。不管哪种方式，都需要开发者及时的适配版本、从版本特性中找到可以使用的信息。

在这里，我们提供一种可以长期演进的恢复方案。通过对设备的总体信息进行分析匹配，来进行设备ID的恢复。大致策略是对设备的一些重要字段进行对比，综合设备间的对比结果来判定是否可以获取到相似度极高的设备。通过这种方式来对设备进行一个概率性的恢复。

这种方案的优点很明显，不是依赖一个或者一组数据来进行恢复，而是依靠一个设备的全量(或者大部分)指标来进行恢复的，并且这种相似性的计算规则可以进行迭代华的持续演进，及时适用新环境；它的缺点就是可能产生碰撞，而且无法对数据修改较多的设备进行恢复。

完美方案

在笔者看来，设备指纹的完美解决方案是由系统提供者来处理的。底层系统提供者(谷歌、ROM厂商、硬件厂商等)可以在系统底层设定不可更改的标识信息，在硬件层烧制不可更改的标识符。在最底层，它们一方面拥有极高的系统权限，另一方面可以在系统层面上抵抗绝大部分侵入。由这些底层系统提供者提供的标识信息相对来说会靠谱得多。