Seguridad y privacidad de iOS

El sistema operativo iOS utiliza numerosas funciones de seguridad tanto de hardware como de software . Estas incluyen una cadena de arranque segura, autenticación biométrica ( Face ID y Touch ID ), cifrado de datos, aislamiento de aplicaciones y el Secure Enclave, un coprocesador dedicado para datos confidenciales. iOS también emplea técnicas de protección de memoria como la aleatorización del espacio de direcciones (ASLR) y la memoria no ejecutable, e incluye funciones como la seguridad de transporte de aplicaciones y la autenticación de dos factores para mejorar la privacidad del usuario. El ecosistema de Apple garantiza aún más la integridad de las aplicaciones mediante la firma de código y las políticas de la App Store , aunque han surgido algunas controversias en torno al uso indebido de certificados empresariales y amenazas emergentes como aplicaciones maliciosas que eluden los procesos de verificación.

iOS es ampliamente reconocido como uno de los sistemas operativos móviles más seguros debido a sus mecanismos de defensa por capas. Según la Guía de seguridad de iOS de Apple (2023), el Secure Enclave garantiza que los datos biométricos nunca se almacenen en la nube ni sean accesibles para las aplicaciones, mientras que el cifrado de extremo a extremo protege las comunicaciones de iMessage y FaceTime. ^{[ 1 ]} Una investigación independiente del NIST también ha resaltado el sólido aislamiento (sandboxing) y los controles de permisos de iOS como factores clave para mitigar los riesgos de malware (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología [NIST], 2022). Sin embargo, estudios como los de The Proceedings of the IEEE señalan que el jailbreaking y las vulnerabilidades de ejecución sin clics siguen siendo desafíos persistentes, lo que requiere actualizaciones continuas de los sistemas de detección de amenazas de Apple. ^{[ 2 ]}

Antes de que iOS arranque completamente, se ejecuta un código de bajo nivel desde la ROM de arranque . Su función es verificar que el gestor de arranque de bajo nivel esté firmado con la clave pública de la CA raíz de Apple antes de ejecutarlo. Este proceso garantiza que no se ejecute ningún software malicioso o no autorizado en un dispositivo iOS. Una vez que el gestor de arranque de bajo nivel finaliza sus tareas, ejecuta el gestor de arranque de nivel superior, conocido como iBoot . Si todo va bien, iBoot procederá a cargar el kernel de iOS y el resto del sistema operativo. ^{[ 3 ]}

El Secure Enclave es un coprocesador presente en los dispositivos iOS que forman parte de los chips A7 y posteriores, utilizado para la protección de datos. Incluye los datos de usuario relacionados con Touch ID , Face ID y Apple Pay , entre otros datos confidenciales. ^{[ 4 ]} El propósito del Secure Enclave es gestionar claves y otra información, como datos biométricos, que es lo suficientemente sensible como para no ser gestionada por el Procesador de Aplicaciones (AP). Está aislado con un filtro de hardware para que el AP no pueda acceder a él. ^{[ 4 ]} Comparte RAM con el AP, pero su porción de RAM (conocida como TZ0) está cifrada. El propio Secure Enclave es un núcleo de procesador AKF flasheable de 4 MB llamado procesador de Secure Enclave (SEP), como se documenta en la solicitud de patente de Apple 20130308838. ^{[ 5 ]} La tecnología utilizada es similar a TrustZone/SecurCore de ARM ^{[ 6 ]} pero contiene código propietario para los núcleos KF de Apple en general y para el SEP en particular. También es responsable de generar la clave UID en los chips A9 o más recientes, que protege los datos del usuario en reposo.

Cuenta con su propio proceso de arranque seguro para garantizar su total seguridad. También incluye un generador de números aleatorios por hardware como parte de este coprocesador. El Secure Enclave de cada dispositivo tiene un ID único que se integra en el SoC durante la fabricación y no se puede modificar. A partir de los dispositivos A9 , el ID único es generado por el generador de números aleatorios del Secure Enclave y nunca se expone fuera del dispositivo. Este identificador se utiliza para crear una clave temporal que cifra la memoria en esta parte del sistema. El Secure Enclave también contiene un contador anti-repetición para prevenir ataques de fuerza bruta . ^{[ 3 ]}

El SEP se encuentra en el árbol de dispositivos bajo IODeviceTree:/arm-io/sep y es administrado por el controlador AppleSEPManager. ^{[ 7 ]}

En 2020, se descubrieron fallos de seguridad en el SEP, lo que generó preocupación sobre los dispositivos de Apple, como los iPhones. ^{[ 8 ]}

El Secure Enclave no es igual en todos los dispositivos de Apple. Existen diferencias de hardware, firmware y software, y cada año se añaden nuevas funciones de Secure Enclave a los nuevos dispositivos de Apple. ^{[ 9 ]}

Face ID es un escáner facial que está integrado en la muesca en los modelos de iPhone X , XS , XS Max , XR , 11 , 11 Pro , 11 Pro Max, 12 , 12 Mini, 12 Pro , 12 Pro Max , 13 , 13 Mini, 13 Pro , 13 Pro Max , 14 , 14 Plus y 16e . En el iPhone 14 Pro , 14 Pro Max , iPhone 15 , iPhone 15 Plus, iPhone 15 Pro , iPhone 15 Pro Max , iPhone 16 , iPhone 16 Plus , iPhone 16 Pro , iPhone 16 Pro Max , iPhone 17 , iPhone 17 Pro y iPhone Air , está integrado en la Isla Dinámica . ^{[ 12 ]} Se puede usar para desbloquear el dispositivo, hacer compras e iniciar sesión en aplicaciones, entre otras funciones. Cuando se utiliza, Face ID solo almacena temporalmente los datos faciales en memoria cifrada en el Secure Enclave, como se describió anteriormente. No hay forma de que el procesador principal del dispositivo ni ninguna otra parte del sistema acceda a los datos sin procesar que se obtienen del sensor Face ID. ^{[ 3 ]}

Los dispositivos iOS pueden tener un código de acceso que se utiliza para desbloquear el dispositivo, modificar la configuración del sistema y cifrar su contenido. Hasta hace poco, estos códigos solían tener cuatro dígitos numéricos. Sin embargo, desde que el desbloqueo de dispositivos mediante huella dactilar con Touch ID se ha generalizado, los códigos de acceso de seis dígitos son ahora la opción predeterminada en iOS, con la posibilidad de volver a cuatro o usar un código alfanumérico. ^{[ 3 ]}

Touch ID es un escáner de huellas dactilares integrado en el botón de inicio que permite desbloquear el dispositivo, realizar compras e iniciar sesión en aplicaciones, entre otras funciones. Al utilizarse, Touch ID almacena temporalmente los datos de la huella dactilar en una memoria cifrada en el Secure Enclave, como se describió anteriormente. Al igual que Face ID, ni el procesador principal del dispositivo ni ninguna otra parte del sistema pueden acceder a los datos brutos de la huella dactilar obtenidos del sensor Touch ID. ^{[ 3 ]}

La aleatorización del espacio de direcciones (ASLR) es una técnica de bajo nivel para prevenir ataques de corrupción de memoria , como los desbordamientos de búfer . Consiste en colocar datos en ubicaciones de memoria seleccionadas aleatoriamente para dificultar la predicción de formas de corromper el sistema y crear exploits. ASLR hace que los errores de las aplicaciones tengan más probabilidades de provocar su bloqueo que de sobrescribir la memoria silenciosamente, independientemente de si el comportamiento es accidental o malicioso. ^{[ 13 ]}

iOS utiliza la función Execute Never (XN) de la arquitectura ARM . Esto permite marcar ciertas partes de la memoria como no ejecutables, trabajando junto con ASLR para prevenir ataques de desbordamiento de búfer, incluidos los ataques de retorno a libc . ^{[ 3 ]}

Como se mencionó anteriormente, una aplicación del cifrado en iOS se encuentra en la memoria del Secure Enclave . ^{[ 14 ]} Cuando se utiliza un código de acceso en un dispositivo iOS, el contenido del dispositivo se cifra. Esto se logra mediante una implementación de hardware AES 256 que es muy eficiente porque se ubica directamente entre el almacenamiento flash y la RAM. ^{[ 3 ]}

iOS, en combinación con su hardware específico, utiliza el cifrado criptográfico para borrar todo el contenido y la configuración, eliminando todas las claves en el " almacenamiento borrable ". Esto hace que todos los datos del usuario en el dispositivo sean criptográficamente inaccesibles. ^{[ 15 ]}

El llavero de iOS es una base de datos de información de inicio de sesión que se puede compartir entre aplicaciones escritas por la misma persona u organización. ^{[ 3 ]} Este servicio se usa a menudo para almacenar contraseñas de aplicaciones web. ^{[ 16 ]}

Las aplicaciones de terceros, como las distribuidas a través de la App Store, deben estar firmadas digitalmente con un certificado emitido por Apple . En principio, esto mantiene la cadena de confianza desde el proceso de arranque seguro (Secure Boot), como se mencionó anteriormente, hasta las acciones de las aplicaciones instaladas en el dispositivo por los usuarios. Las aplicaciones también están aisladas en un entorno controlado (sandbox) , lo que significa que solo pueden modificar los datos dentro de su directorio personal , a menos que se les otorgue permiso explícito para hacerlo. Por ejemplo, no pueden acceder a los datos de otras aplicaciones instaladas por el usuario en el dispositivo. iOS cuenta con un amplio conjunto de controles de privacidad con opciones para controlar el acceso de las aplicaciones a diversos permisos, como la cámara, los contactos, la actualización de aplicaciones en segundo plano, los datos móviles y el acceso a otros datos y servicios. La mayor parte del código de iOS, incluidas las aplicaciones de terceros, se ejecuta como el usuario "móvil", que no tiene privilegios de administrador . Esto garantiza que los archivos del sistema y otros recursos del sistema iOS permanezcan ocultos e inaccesibles para las aplicaciones instaladas por el usuario. ^{[ 3 ]}

En febrero de 2025, SparkCat, el primer programa de robo de información OCR encontrado en la App Store de iOS. ^{[ 17 ]}

La autenticación de dos factores es una opción en iOS que garantiza que, incluso si una persona no autorizada conoce una combinación de ID de Apple y contraseña, no pueda acceder a la cuenta. Funciona requiriendo no solo el ID de Apple y la contraseña, sino también un código de verificación que se envía a un dispositivo iOS o a un número de teléfono móvil que ya se sabe que es de confianza. ^{[ 3 ]} Si un usuario no autorizado intenta iniciar sesión con el ID de Apple de otro usuario, el propietario del ID de Apple recibe una notificación que le permite denegar el acceso al dispositivo no reconocido. ^{[ 24 ]}

iOS cuenta con un asignador de memoria reforzado , kalloc_typeintroducido en iOS 15. Dado que el kernel XNU está escrito principalmente en lenguajes con acceso limitado a la memoria, como C y C++ , ^{[ 25 ]}kalloc_type está diseñado para mitigar la gran cantidad de vulnerabilidades que resultan del uso de estos lenguajes en el kernel. Para lograr esto, kalloc_typeimplementa medidas de mitigación como el aislamiento de tipos para prevenir la confusión de tipos y las vulnerabilidades de desbordamiento de búfer . En última instancia, se pretende prevenir la escalada de privilegios . ^{[ 26 ]}