嵌入式爱好者

查看: 12167|回复: 0

[帮助] 国产平台之T507 开发板Android 安全策略漫谈

[复制链接]

46

主题

53

帖子

296

积分

扫一扫,手机访问本帖
发表于 2021-12-5 17:25:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
        硬件平台:飞凌嵌入式 OKT507-C开发板
' m% |1 Z; c6 S: o0 g5 ^) V4 c        操作系统:Android10.05 }0 e) F' l- ~. d. G# Z, c

. g/ k* |% [8 X, I- v) P# }                            飞凌嵌入式 T507 开发板 Android系统版本为Android10.0,默认开启了SELinux。基于MAC访问控制模型的SElinux,可以更好地保护我们的Android系统, 比如限制系统服务的访问权限、控制应用对数据和系统日志的访问等措施,这样就降低了恶意软件的影响,并且可以防止因代码存在的缺陷而产生的对系统安全的影响。2 D5 ?$ S6 Z& _
        从系统安全方面考虑,SELinux是保护神,但是从软件开发方面,SELinux就是一道牵绊,这是一把双刃剑。  J9 H! H0 V" b7 \! c
                               
# n" `7 ?/ b6 |& {        比如我们开发应用或者增加系统服务的某些权限的时候,我们必须遵循SELinux的规则,给我们的应用设置对应的安全策略,否则我们的应用就不具备访问数据或者设备的权限。下面我们MAC访问控制模型开始,简单的梳理一下飞凌嵌入式 T507 开发板  Android的安全策略,以及自定义飞凌嵌入式 T507 开发板 Android安全策略的方法。
1 H7 O3 N- q( o  j- U        访问控制模型DAC,MAC         访问控制是指控制对计算机或者网络中某个资源的访问。没有它,所有人都可以访问任何资源。有了访问控制,用户在获取实际访问资源或进行操作之前,必须通过识别、验证、授权。
- d* S4 j& X" D" Z" E: B8 |8 q        自主访问控制(DAC: Discretionary Access Control)系统识别用户,根据被操作对象的权限的设置,来决定该用户对其拥有的操作权限,read、write、exec。拥有这个对象权限的用户,又可以将该权限分配给其他用户,此谓之“Discretionary”。缺陷就是对权限控制比较分散,不便于管理,比如无法简单地将一组文件设置统一的权限开放给指定的一群用户。9 O7 F# n! w- i( f! m
        强制访问控制(MAC: Mandatory Access Control)MAC是为了弥补DAC权限控制过于分散的问题而诞生的。在MAC这种模型里,管理员管理访问控制。管理员制定策略,用户不能改变它。策略定义了哪个主体能访问哪个对象。这种访问控制模型可以增加安全级别,因为它基于策略,任何没有被显式授权的操作都不能执行。MAC被开发和实现在最重视保密的系统中,如军事系统。主体获得清楚的标记,对象得到分类标记,或称安全级别。8 F1 F1 {# T: k: d4 D! ^5 s; S3 e& g( U
        基于MAC的SElinux         参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux
; B7 ^: u! E/ t% u9 i" r        软件通常情况下必须以 Root 用户帐号的身份运行,才能向原始块设备写入数据。在基于 DAC 的传统 Linux 环境中,如果 Root 用户遭到入侵,攻击者便可以利用该用户身份向每个原始块设备写入数据。从 Android 4.3 起,SELinux 开始为传统的自主访问控制 (DAC) 环境提供强制访问控制 (MAC) 保护功能。作为 Android 安全模型的一部分,Android 使用安全增强型 Linux (SELinux) 对所有进程强制执行强制访问控制 (MAC),甚至包括以 Root/超级用户权限运行的进程(Linux 功能)。例如,可以使用 SELinux 为这些设备添加标签,以便被分配了 Root 权限的进程只能向相关政策中指定的设备写入数据。这样一来,该进程便无法重写特定原始块设备之外的数据和系统设置。借助 SELinux,Android 可以更好地保护和限制系统服务、控制对应用数据和系统日志的访问、降低恶意软件的影响,并保护用户免遭移动设备上的代码可能存在的缺陷的影响。
* X) b* l! v: m/ Q7 o. o                               6 |4 Z$ a6 S( k1 f
# e2 r5 V$ I! h% R
                            飞凌嵌入式 T507 开发板 Android系统版本为Android10,SELinux默认开启,即使获得了该系统的root权限,也只能向相关策略中指定的设备写入数据,从而更好地保护和限制系统服务,保障系统和数据的安全。
- T* N' g0 ~- X/ X        标签、规则和域         SELinux 依靠标签来匹配操作和策略。标签用于决定允许的事项。套接字、文件和进程在 SELinux 中都有标签。SELinux 在做决定时需参照两点:一是为这些对象分配的标签,二是定义这些对象如何交互的策略。* Z" {: n9 L: ?3 o* N
        在 SELinux 中,标签采用以下形式:user:role:type:mls_level,其中 type 是访问决定的主要组成部分,可通过构成标签的其他组成部分进行修改。对象会映射到类,对每个类的不同访问类型由权限表示。
! x; B" P1 x. E$ n5 n        策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:6 g$ S( F. E9 l# o2 n1 J9 i; i

, p) w7 |# _6 @# Z$ q                            Domain - 一个进程或一组进程的标签。也称为域类型,因为它只是指进程的类型。
( v1 b8 m* D9 }. v        Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。0 q, }$ E: |( j0 c7 j0 ^% c
        Class - 要访问的对象(例如,文件、套接字)的类型。Permission - 要执行的操作(例如,读取、写入)。: H. p6 v! s9 B
        策略配置源文件         1、external/sepolicy
" t( q# _4 b# O& U        这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改
7 g" B& O, u% J* Z9 T& }  Q  S$ {5 w: E" O+ H9 Z
                            2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
# P1 ?7 w. V) n) s* a" m8 }        这是特定于设备的配置,基于 BOARD_SEPOLICY_* 变量来选择对应平台的策略配置。& r( |( E. D( x" o7 ]8 H

( A. ~: Y; \! U. f. W                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:# R- ^9 K0 G* I0 t" }
        OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private  vendor* [+ f, x1 }+ n. l- q. U
        Type Enforcement (TE) 配置文件         .te 文件中保存了对应对象的域和类型定义、规则。通常每个域一个 .te 文件,例如installd.te。在 device.te、file.te 中声明了设备和文件类型。在某些文件(例如domain.te、app.te)中则存储着共享规则。
: I- T7 D4 Z+ _& v
/ n  p3 v) Z( g" i% G. V                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:
. D, W' z3 W3 S' ~9 [9 q# m        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
) n) T8 W" ~$ o/ r$ S/ q; l        标签配置文件         1、file_contexts:文件安全上下文  S0 e2 i. t' B6 r
        2、property_contexts:属性安全上下文. F: I" t" H$ b1 B! x2 y7 H

4 `* H3 t& F2 r                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:
  w7 c. z9 n5 |, s7 I        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts
3 y7 f) T# z; a9 I9 `        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts
) p3 E' B8 c% o# f) q        SEAndroid app分类         SELinux(或SEAndroid)将app划分为主要三种类型(根据user不同,也有其他的domain类型):
% }4 P5 J) h/ V! e* b        1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限
4 v3 [$ w* i; G  G4 Z, }        2)platform_app 有android平台签名,没有system权限+ i5 S1 v1 C/ W9 z: A" M" @) ^" j
        3)system_app 有android平台签名和system权限2 a$ T7 m6 Y+ p5 u
        从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app4 ]/ d/ H; _& Q' g  P7 E0 h5 q) I
        APP的domain和type         查看seapp_contexts文件,APP的domain和type由user和seinfo两个参数决定
4 [  j; G  d: }! W6 I7 ?( P! a        system/sepolicy/private/seapp_contexts
0 `  l1 H; N7 G( O( `        isSystemServer=true domain=system_server_startup& H3 D9 N3 y7 o/ I
        user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all
9 w# S; `! `  G2 Y/ h8 g        user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file% |. D2 l" w; K+ B/ `; D% h9 c
        user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
0 l4 w- A, r% t0 f, d* ]$ K' B5 s4 |        user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all
2 ?4 z1 a7 T! F- m( j8 S        type=radio_data_file  {+ m: k* `, j% B) t
        user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file3 j2 w! {9 i7 W- `' K/ E$ y% N
        user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all
3 D& k* x! ?/ Q/ J& r        user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file- v! A6 |+ ?5 \# r. B" G" Y
        user=shared_relro domain=shared_relro9 c) X. F" x$ K/ y4 O: a1 i
        user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file8 J8 @3 Z4 g4 B2 [# F+ x
        user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote' [9 ]% i+ b/ j9 B4 G+ @
        user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al
4 L1 R6 l* T" M( b8 D  W        luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all
* c" d! N! H) }0 D0 e5 H, ?, a        user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file
' y9 |" c# U+ N1 g1 Y- @        levelFrom=user) z4 {7 K" o  `
        user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user
" T2 |: O+ h$ d3 J; @- G        user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all. T' A1 B4 W: f  l
        user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
1 j; ?3 f& r: g+ v  z: M3 g3 c- S" G& V        user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all- [1 T4 [" @% }5 K. b
        user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all) o+ e0 ?' M6 M0 c  H! l2 P
        user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
; i# @) O9 Q% V5 `, d        levelFrom=user
8 Z) z) k6 o3 R, }2 K( r2 X        user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user8 m! c, Y) H3 W+ z9 o# q
        user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all1 E  v9 \9 S1 t/ S' j
        user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user3 u0 M/ F) O  L3 t
        user         参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568  Z# ]4 @2 u, M
        user可以理解为UID。android的UID和linux的UID根本是两回事,Linux的UID是用于针对多用户操作系统中用于区分用户的,而Android中的UID是用于系统进行权限管理的。参考链接中的文章对于uid的产生讲的很清楚。
3 f4 i, M5 [  v+ T- a1 Y        seinfo         不同签名会创建对应的selinux上下文。, a* g, S- J4 q2 w* f+ o" n
        Android.mk( Q/ S$ Q: m3 n- m
        LOCAL_CERTIFICATE := platform
$ s- y& a2 b6 X* X$ b        有platform签名,所以seinfo是platform。. `' d4 i& F3 ^; ~; H0 V
        LOCAL_CERTIFICATE作用         参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874# i8 q" |8 i) m- n8 Z' G9 I
        可以查看Android源码build/target/product/security/ 目录下提供的默认签名文件,不同平台可能会有差异:飞凌嵌入式 T507 开发板 提供了media、networkstack、platform、shared、testkey、verity六种不同权限的签名文件。
7 o: k$ x0 d- \) K                              
- T  c. |$ a; n; Y8 M7 _; y        以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:
( y$ Q5 X& A; S" `2 r        console:/ # ps -Z. |  ?4 z  T* m$ l
        u:r:system_app:s0              system       15712  1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait     9 ?& v: I: n/ `$ |5 h
        0 S forlinx.example.app
' Z% S4 t1 f" z2 v. ^        u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62    30259  1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait     
; l+ X/ `0 n. k3 P7 e& ?' D2 D        0 S com.forlinx.changelogo8 i! ]7 F' K$ {# |5 g
        当前运行的两个APP,forlinx.example.app的UID(user)是system,拥有platform签名,它的domain和type就是system_app。
, g5 a& [. k1 _" Y4 _  L                               . |' B  y) V1 h) L: x

8 n! m$ I0 B0 O' Y8 h3 u                                                   2 k8 g; V" i4 U4 r4 s; ?' ]! l
        com.forlinx.changelogo没有设置UID使用的默认设置,其UID为u0_a62,并且没有设置签名文件,它的domain和type就是untrusted_app。* ?, x% u. E$ C8 A+ ?
        T507自定义安全策略         以上面两个运行的app来说,我们为这两个APP添加额外的权限,对应的TE配置文件分别就是system_app.te、untrusted_app.te,对应路径为:! L/ W+ b6 W" B7 J9 T& r# o
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te* H7 U) i& c- D$ U1 ?3 P
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te9 D3 x" A3 c1 Q3 l
" F0 V9 F% J& @" O$ H, {* d8 R
                            以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:
. R6 Z( Y) x; p( v$ {0 U5 f5 J: Q# w8 U- q
                            OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
4 X8 R4 I/ u8 e" c        ...* B$ O1 X" l$ W0 e/ T( {1 ^$ ^5 e
        allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };0 a4 F" F9 k$ T
        allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
4 }+ Q& X; v$ l/ I" \7 }        allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };  j) B4 c8 M  {2 q: U/ N
        ...
* k, p& P# @: _& E/ s% n        以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)
/ [. |  \, Z0 u, c8 ^* ]9 y; |- a( T        分析:domains:system_app
: ~3 R$ e  p7 ?4 e- @* q7 z        types:vendor_shell_exec% `8 S6 ]* _! ?& h
        classes:file% {- {: |: O$ q( s1 c8 a5 g
        permissions:getattr open read execute execute_no_trans8 o% \$ J7 H, B$ O
        neverallow failures         有时我们增加的权限,系统默认的配置是不允许的,比如我们上面给forlinx.example.app增加的执行脚本的权限,报错如下:
+ R3 h6 z; l" T8 I
5 T4 u3 b4 q2 O. u1 ~                            libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te
# `: ~0 r& }7 d7 B  Q" d8 q$ k        (or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };
/ r2 o3 X2 Q% o        libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te
. W$ E' W5 B/ ~         (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };
( @+ v- s3 T1 i9 t        libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred
8 w0 C- T, K; M1 `7 D
! C: j& ]; s9 c- o1 F                            系统默认的安全策略的路径为system/sepolicy/,根据报错的提示,我们可以修改默认的配置,修改system/sepolicy/private/system_app.te和system/sepolicy/private/shell.te,从而完成权限的赋予。6 P3 @  g8 b2 _1 `( h/ w+ j" h  k* z$ P
0 ?- v) I" Q. n0 M- _) m! X
                            以上就是Android 安全策略的脉络,以及飞凌嵌入式 T507 开发板 Android系统下自定义安全策略的方法了。5 q$ L1 Q  ]! \, l/ i3 |  n
. q2 y1 X' Y+ `
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|小黑屋| 飞凌嵌入式 ( 冀ICP备12004394号-1 )

GMT+8, 2025-12-28 22:03

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表