Flutter 从 TextField 安全泄漏问题深入探索文本输入流程

Flutter 的 TextField 相信大家都很熟悉，作为输入控件 TextField 经常出现在需要登录的场景，例如在需要输入密码的 TextField 上配置 obscureText: true ，这时候就会如下图所示，输入框呈现加密显示的状态。

而在登录成功之后，登录页面一般都会随之被销毁，连带着用户的账号和密码数据也应该会被回收，但是事实上有被回收吗？

一、CWE-316

事实上如果你使用 TextField 作用密码输入框，这时候你很可能会在安全合规中遇到类似 CWE-316 的警告，主要原因在于：Flutter 在进行文本输入时，和原生平台通信过程中，会有明文的文本内容残留。

复现这个问题很简单，首先我们需要一个能够读取 App 运行时内存数据的工具，这里推荐使用 apk-medit ，具体使用流程为：

• 下载 apk-medit 的压缩包，解压得到 medit 可执行文件；
• usb 调试链接上手机，无需 root ，执行 adb push medit /data/local/tmp/medit 将可执行文件传输到手机上；
• 执行 adb shell 进入手机命令后模式；
• 执行 run-as ，其中 target-package-name 就是你的包名；
• 执行 cp /data/local/tmp/medit ./medit 拷贝可执行文件；
• 执行 ./medit 进入内存检索模式；

成功之后可以看到如下图所示，进入到了待命的状态：

这时候我们在密码输入框输入 abcd12345 ，然后在终端 find abcd12345 可以看到在 String 类别下找到 7 个相关的内存数据。

之后我们通过 TextField 的 controller 清空输入文本，销毁当前页面，跳转到空白页面下后，同时在 Flutter devTool 上主动点击 GC 清理数据，最后再回到终端执行 find abcd12345 ，结果如下图所以：

可以看到这时候还有 5 个相关数据存在内存，这里挑选一个地址，如 0x7194a57b 执行 dump 命令： dump 0x7194a500 0x7194a5ff ，结果如下图所示，可以看到此时的密码是以 map 格式存在，并且长时间都不会被回收或者销毁。

这个问题目前在 Android、iOS、Linux 等平台都普遍存在，那这个问题是从哪里来的？ 这就需要聊到 Flutter 里的文本输入实现流程。

二、文本输入流程

Flutter 作为跨平台框架，它的文本内容输入主要是依赖平台的通道实现，例如在 Android 上就是通过 InputConnection 相关的体系去实现。

在 Android 上，当输入法要和某些 View 进行交互时，系统会通过 View 的 onCreateInputConnection 方法返回一个 InputConnection 实例给输入法用于交互通信，开发者可以通过 override InputConnection 上的一些方法来进行拦截某些输入或者响应某些 key 逻辑等操作，例如：

Android SDK 里提供的 EditText 控件之所以支持文本输入，也是因为它继承的父类 TextView 实现了对应的 EditableInputConnection ，并复写了 View 的 onCreateInputConnection 方法。

在 Flutter 上，FlutterView 同样 override 了 onCreateInputConnection 方法，并实现了 InputConnectionAdaptor 作为交互 ，这里先简单介绍一些后面用到的对象：

• InputConnectionAdaptor ： InputConnection 的实现，用于输入法和 Flutter 之间的通信交互，内部持有： TextInputChannel 、 ListenableEditingState 、InputMethodManager 、KeyboardManager 等对象；
• TextInputChannel ： MethodChannel 的封装对象， 主要和 Dart 进行交互通信，并实现一些逻辑；
• InputMethodManager ：Android 系统的键盘管理对象，例如通过它显示/隐藏键盘，或者配置一些键盘特性；
• ListenableEditingState：用于保存当前编辑状态，如文本内容、选择范围等等，因为 InputConnection 会需要一个 Editable 接口，而它就是 Editable 接口的子类，Andorid framework 里键盘输入的内容和状态会通过 Editable 接口进行操作；
• TextInputPlugin ： 它的作用类似于 FlutterPlugin 的作用，持有 TextInputChannel 和 InputMethodManager 实现一些输入相关逻辑，同时本身也实现了 ListenableEditingState.EditingStateWatcher 接口，该接口当有文本输入时会被调用；

简单介绍完这些对象的作用，我们回到文本输入的流程上，当用键盘输入完内容时，文本输入内容会进入到 InputConnectionAdaptor 的 endBatchEdit ，然后如下图所示：

• 键盘输入的内容会保存在 ListenableEditingState 里（源码里的 mEditable 参数）;
• 之后会通知到 TextInputPlugin 去格式化数据并传入 TextInputChannel ;
• 接着通过 TextInputChannel 把数据封装在 Map 格式，然后通过 invoke 到 TextInputClient.updateEditingState 的 dart 方法上；
• Dart 层面接收到 Map 内容之后，将输入内容更新到 TextEditingValue 上，从而渲染出输入的文本；

可以看到，整个流程主要是：通过 InputConnectionAdaptor 和输入法交互之后得到输入内容和状态，然后将数据封装为 Map 传给 Dart 层，Dart 层解析显示内容。

那回到上面的 CWE-316 的问题，可以看到此时内存留残留的明文密码正是 TextInputClient.updateEditingState ，也就是原生平台传给 Dart 层的 Map 数据，这部分数据在传递之后没有被回收，导致残留在内容，出现泄漏。

事实上关于改问题，在 Flutter 的 #84708 issues 上有过讨论，虽然官方将其定义为 P3 的状态，但是从回复上可以看到，意思大概是： CWE-316 问题看起来更多是被误导，因为如果第三方可以随意访问到你的设备数据，那其实无论用什么方式都很难避免所谓的泄漏。

另外从目前的 Dart 设计上看， Dart String 对象是不可变的，一旦明文 String 进入 Dart heap，就无法确保它何时会被清理，而且即使在 String 被 GC 之后，它曾经占用的内存也将保持不变，直到整个区域被清空并交还给操作系统，或在该地址分配了一个新对象，这时候才可能会被完全清除。

另外这里额外补充两个 InputConnectionAdaptor 的知识点：performEditorAction 和 sendKeyEvent 。

• performEditorAction : 当输入法上一些特别的 Key 如 IME_ACTION_GO、IME_ACTION_SEND 、 IME_ACTION_DONE 这些 Key 被触发是时，会直接通过 TextInputChannel 将 code 发送到 Dart ；
• sendKeyEvent ： 当某些特殊按键输入时会被回调，例如点击退格键时，但是这个取决于输入的不同，例如小米安全键盘输入法的退格键就不会触发，但是小米安全键盘输入法的数字 key 就会触发该回调；

三、最后

所以就目前版本的情况来看，只要是使用了 TextField ，或者说 EditableText ，那么传输过程的 Map 残留问题可能会一直存在。

当然，如果你只是使用 String 而不是使用 EditableText ，那么 Dart 上类似 typed data 或者 ffi pointers 的能力，一定程度可以解决此类的问题。

如果针对 TextField 的 CWE-316 你还有什么想法，欢迎留言讨论交流～