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飞刀567 FD
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硬件平台:飞凌嵌入式 OKT507-C开发板
! Z# y" G8 i9 W/ A$ d9 x 操作系统:Android10.0- E6 Z$ W6 Z& n% R$ m$ S
. x' J$ Y! K) T: Y* n' O 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。1 g0 p( X: H1 ^7 O8 d) ~9 ]
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。
s+ ~/ Y" d. w& J
: P+ p; H+ S$ h% ^/ n 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。
& k* U/ S6 D( y0 b& g0 Q6 A) _ 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。
9 a5 T) d8 ]4 h) f1 R2 [9 }) b 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。
( L8 N6 X) k3 S \ 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。
2 m0 P+ j8 p9 V% e o: c 基于MAC的SElinux 参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux
- W8 n% L* h4 a- c 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。
& F) e" V% d. j9 p. B # X; }4 K3 N$ v* p6 L
& q3 Y P# @- Z# 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。5 {8 v% g' d; [ 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。
6 S' d$ P. K$ Q1 L3 `& d* s 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。+ }: Q; |6 Q8 f2 ?: j
策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:) P' q z4 s3 {) V
3 \. n2 C9 w6 [2 N# f 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。
' Q/ W5 o! i, t. ~% k/ f, B Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。
. O% _) [3 W5 O- w1 a+ m& | 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)。
3 l' d$ ~# L7 ]5 j) a3 K" S4 f 策略配置源文件 1、external/sepolicy6 v6 L4 R" J: J9 Y6 N3 B% C
这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改7 Z0 c: L3 W& ?3 _) W
# }* F# U$ J) K' e6 Z0 k b
2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
2 R/ W4 v+ }' X) G( e' H0 n 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。$ }' j# C; g+ |* m
+ V! e- ~. U% }5 `1 J# J+ ~
以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:
" B; F6 M1 s2 i( E. } OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private vendor! w% G3 k2 I5 ~2 ]9 a6 R: ~) d
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。
. j, A% a$ @& [" T$ w
" v9 f2 O2 T, ~. l! J% \$ b 以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:
4 S Q. N. N) n; `. S, a* H device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te" b; }8 {) ?* Q3 Z% u; p
标签配置文件 1、file_contexts:文件安全上下文4 V& X3 }+ m2 `& }! d, A; z( v
2、property_contexts:属性安全上下文' k4 A& y( m1 c7 P
) w$ ^( X9 }+ O) J. V% K6 ~ 以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:. Y- ^, T- ] f" b) v/ p
device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts5 D! P" ]6 |8 D8 k: D `
device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts3 B/ g* e, O! Y1 ~
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):; T7 A" |8 W8 z4 N% d
1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限! v2 X$ p* y0 X( m9 V# F0 g
2)platform_app 有android平台签名,没有system权限
6 {" [' P/ l, c9 p: P1 y/ l5 M X 3)system_app 有android平台签名和system权限) e1 c, F6 W* E$ g$ D# b
从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app
/ H0 O1 v& W0 D# H 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 L- Y# d# F3 f5 d- T
system/sepolicy/private/seapp_contexts7 R5 \1 v* a5 B q5 H. Z8 N6 X6 C6 c
isSystemServer=true domain=system_server_startup
; W: f7 e" H5 F% @ user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all
7 d% v- K& V$ a# I# Z( t user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file
) { P: W/ a6 i$ L( t0 n9 h: K9 w user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
( n# d( |/ G2 _2 K4 Z user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all + C ?9 s. Q: w
type=radio_data_file' L; C/ l8 r: L9 U
user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file, J( T, q) O0 p* @/ q. f
user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all& C7 g4 M' A c) N1 @
user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file
4 d$ d/ @! z" p) X1 r user=shared_relro domain=shared_relro: w2 S6 y5 T; W- V# A
user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file
- h' b2 n* b' H user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote
2 \! @. E4 e! e3 ~' _* o% C user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al
/ M5 D# K) x8 _# v% h luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all
1 I: O. \; t3 t user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file
3 O0 `* l8 B/ X! b) ~1 \' g( s levelFrom=user
7 \ d0 M+ `2 i) O user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user% O( M1 E/ m; o, a) n3 I& ~
user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all
" P9 a. I" o% X; n user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
& A m6 q) | E. \8 f. E9 [1 v- R# o" O user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all
! E+ o4 r1 p7 X# D7 g; q* H! R; { user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all
, a4 T( L- {, Y+ Q user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
0 ^; g5 x5 `0 W* c( f' u7 A levelFrom=user( r, D2 }/ S# d* R" y
user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user
5 p- m, i& B' o! O user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all
% t4 O) h6 j8 R: ]- i4 ?' W0 Y' A user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user
0 F6 |. D& t A I. d user 参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/815305686 c5 i. X0 O$ n3 z1 i4 w" G6 \
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。
1 N1 @8 ~( Z( p: x/ ^ seinfo 不同签名会创建对应的selinux上下文。
! r* f( u6 \: }' a' s+ b Android.mk( c; h( c) Y2 C, e" }
LOCAL_CERTIFICATE := platform
: `4 r1 h1 ^! k 有platform签名,所以seinfo是platform。4 D! ~3 r: D1 g3 I+ H5 l9 M a) d
LOCAL_CERTIFICATE作用 参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874# U3 v# z1 `% J+ O J- v. x
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。& X* t& p# T }2 ^4 V& n! e8 d$ ?3 \
1 f, Y6 V% s3 e# V* S
以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:
' u4 D, Y# ^4 d" M8 d2 n console:/ # ps -Z2 n# g* O' _1 `2 R+ n
u:r:system_app:s0 system 15712 1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait
2 A; n; Y1 J q, t2 } 0 S forlinx.example.app; z7 a4 g7 H/ M& e7 H' W( D1 U
u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62 30259 1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait 8 ]2 ?* Y2 j3 k P6 O0 w. z1 U( ?
0 S com.forlinx.changelogo
" t6 _6 L0 i4 ^5 E- a- \ 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。9 P3 k i- \. i: H
- d; v9 p# H+ P; ]4 u( L3 G6 ` \
6 M, K. [+ z3 z/ Q( f, @
6 C a$ J. Q/ J 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。3 g8 P5 i$ q- I+ T, ^* v0 t4 b
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:. Z: i) C& j% p8 U4 `5 N8 F* J
device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
' a& i( R) Y$ V$ u# m! y2 F7 v( Q! w device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te$ e* `7 k; R2 v6 a. m
" S; _" l2 M0 i* ` 以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:
; D' J' i" }; z* t$ k; x- q" T" a/ z0 @2 h5 K t
OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
0 _% `0 g- T. _) T/ n' _ ...0 B4 `0 W. [, ], ?6 |& e
allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
* \8 q" i$ _7 V$ H allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };- t% @& \& g6 u, Y$ O( j- l1 q1 K
allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
% k0 c* V8 h+ U( x" F" E ...
6 u' g# h0 {0 S/ o+ D+ z 以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions). |2 \4 [! ]- q( O/ M; W
分析:domains:system_app
! i. s% x' b- F* x; ? types:vendor_shell_exec# ~6 f; Q2 s7 d, T/ A
classes:file5 h0 L% D& u/ {
permissions:getattr open read execute execute_no_trans
* W% X, g4 y) x S* e" y 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:# A. T- i0 z' r( c4 L1 @' o
$ P( {1 ~4 }* R1 g& B; A( R libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te 7 S: f( O( n: E v
(or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };+ f) b7 ~$ K. n( ]2 G) `( x) s
libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te
- c; x# r3 K c% A9 n8 o# T: w (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };3 ~. W* v" U7 h
libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred( Y/ X- t: y2 I4 W9 [/ u. S
% G R! ^: e+ n, \ 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。
& v' _ O: Q9 Z1 n9 c1 Y, e( J( f0 T4 [3 s* k% l+ c
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。; W9 o$ ~8 U1 M, r, o. d9 f
. Z" L1 G6 z$ C+ E |
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