嵌入式爱好者

查看: 12651|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

297

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; P! c8 N9 H7 Z, d# q0 k
        操作系统:Android10.0% u3 P7 y) G/ k/ T, @$ P/ z+ O. U) J
# a, j4 W9 f2 s2 P- ?! 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。
% m% ], g. w* T        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。
' o8 n3 f1 U9 j* O3 I/ e$ @' ]                                & v& B( M1 l" Q8 d
        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。
. x  ]3 D) x/ u7 Y  L  t6 X- X        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。
0 I' R6 h9 j+ u" g1 Z* u        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。! w9 R. e0 w' b
        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。
! q; O: c  f) ^: \, W! Z7 V4 h        基于MAC的SElinux         参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux
# G4 i7 j( n5 A- V        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。
. F9 N/ _* I/ `7 x. _                              
* x* I9 X; H  c6 c2 k0 F( D& h: q% }
2 \  Q" G3 ^# t, i                            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。- p: D8 H* x! ~% f: D
        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。
2 b( z# d& I" b- ~! P2 u0 D        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。
- z+ t- ]/ e; }5 E& Z/ w        策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:) a0 X  L( E6 N5 ^6 V1 d( h/ Z

& P3 R2 e5 S$ F. }: C8 S" @# e                            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。1 ?$ i, X7 W, n, b
        Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。
! Q/ K/ K1 T2 X3 U% `        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)。
1 a2 o- Y2 v, L        策略配置源文件         1、external/sepolicy
2 _# o$ d1 h. U& v& |/ P        这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改4 w& @, f* H( H0 J5 i

4 W+ E9 ]( B9 ~4 c. c! g" J                            2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
4 Y  e# J/ |$ Y        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。
8 j, b+ Z. e+ _0 a
' ]9 p5 P. K/ ^' [  n  r6 v: P* W                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:
6 o% V/ c0 h/ ]4 d3 ]+ |& J* a. F        OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private  vendor
# ?( M& E; U- r: r: r( A% B( V9 F        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。" G1 k% h2 h4 S( g9 ], _

1 i5 o, s. i4 ~. T  ]                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:
1 {* W" k7 C, d3 o3 L        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te/ W4 ~8 w+ U% o: J
        标签配置文件         1、file_contexts:文件安全上下文' G) g' t5 ~  z8 Y0 N
        2、property_contexts:属性安全上下文; g4 O) }1 i2 |0 z

) T) u( b* I8 b. ~                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:! \+ [, p6 ^  |) q% p: w
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts
# Q# [0 ?; a/ E        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts
- R. J& v$ k8 k+ k! s# B$ \        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):# y5 q. d3 H' ~
        1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限
" _" v/ w. a$ l        2)platform_app 有android平台签名,没有system权限
4 i$ ]4 f$ ]: m' n3 y        3)system_app 有android平台签名和system权限
% j/ L3 J7 {1 c# f0 w5 |        从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app! g  l% E2 J1 t- {1 ?) l! O
        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
. W7 ^" q+ a4 l; C  L        system/sepolicy/private/seapp_contexts1 ?3 U* Z- C' }. s8 w9 [, h  p5 Y
        isSystemServer=true domain=system_server_startup
4 B- O4 A( z7 F# I; c' E2 Q5 `1 L        user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all
/ W' q7 M. r( |& A2 t" ^: {! C* b        user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file, V' B9 W; T9 X9 _, |# W
        user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file9 f0 l. ^! H& t6 j" s
        user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all ( Y) P7 g$ N, i4 Y: M' W- W' W' Y
        type=radio_data_file
  o; W0 g8 n" {" I  z. r/ e2 t        user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file
6 [, \* g7 O( N* ]! Q$ g8 M8 R        user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all) x; G. \+ G# z3 @# m3 d/ k& n
        user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file4 Q( m0 G1 y0 R+ Q- n* y' |! y
        user=shared_relro domain=shared_relro
& q! [8 [2 s) y8 Y. M        user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file8 s4 z+ a7 S# q
        user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote
' t. W) E' C  }2 p2 @1 s" M        user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al' g( v/ G  o' |$ g  }; P) J! @6 J
        luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all
3 S' C# I0 r( t* M6 M2 c        user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file 8 `5 Y+ y4 m5 u% O+ p0 z( _' y
        levelFrom=user  D+ a. f3 h  p; \$ x
        user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user1 Z" w4 z. U# W" G( n
        user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all
, b0 h0 L# r$ C7 C5 a# s8 ]5 s        user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
1 p: f3 y! P% }+ n! n! }7 c4 v        user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all
& K; a- d7 R  F7 _3 k        user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all- S5 j; [& q; x
        user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
3 a4 w! o/ }1 Z  H        levelFrom=user! i+ W% |$ w- ?2 `
        user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user
- r6 F4 A/ r: |. E9 X, x  [# Y        user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all
4 `& G+ E! K, G- I. ~/ F2 B        user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user
: s' t$ Y8 c! H* V! P, w6 j        user         参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568
1 s: T) M" m2 W. i% H& `/ t        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 M! @6 E. E& r. t# O& I1 s2 V
        seinfo         不同签名会创建对应的selinux上下文。
3 v1 |$ k6 h; I$ `: q        Android.mk: S7 r! C8 P/ m# @! s% J0 y0 @
        LOCAL_CERTIFICATE := platform
8 A4 {" Y- E/ `! {        有platform签名,所以seinfo是platform。) K6 J, w* `5 W6 C9 C0 j: ?* u
        LOCAL_CERTIFICATE作用         参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874
5 Z2 g; t, t# f$ O  T        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。
0 \0 I3 ]' i9 Q7 @# j- K                              
# I  t* Q2 e; V: r; {, `2 c* W        以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:
4 G2 {1 P& k+ ?        console:/ # ps -Z, Y9 F  U+ J$ V
        u:r:system_app:s0              system       15712  1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait     # \' C3 {7 m/ ]
        0 S forlinx.example.app9 h; D* C/ e/ N" Y
        u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62    30259  1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait     ; Q  h1 U, [1 W6 l9 h; P
        0 S com.forlinx.changelogo
% U0 J3 `9 c$ R9 n% n+ h7 H        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。: [! i2 E% R% v1 v* L
                              
5 p, I2 A# q8 y  s# f& ?9 N7 i8 K2 p2 s9 X* o: q* K* i
                                                  
" K( {5 z, `4 X9 v7 p        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。. Y# b5 V' Q" f% x7 e5 N3 u2 @* m
        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:
7 j8 V1 K3 d) L+ v& i  ?        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te( l) \& Y( ^5 Z& r$ P9 Z1 f' ^
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te! G( o" n0 G2 W. X

/ I" r, D8 _6 ^) c/ F: H9 |+ ^                            以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:0 L( E& C  c. o, C: k" d

, n$ o1 i- O' k. V                            OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te" U! H& o5 z/ |! j" n
        ...: i6 _3 L8 e$ ^( Q/ O
        allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };- b4 q1 ?  @/ d7 X: T" V2 {' D
        allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
4 Y- V8 x9 e& Q( g5 R        allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
$ l3 Z2 K# x1 k% R  ]$ e        ...1 b+ R4 N3 C( B5 [: b) \
        以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)
' A/ n5 q+ N& _/ K3 k        分析:domains:system_app
3 c2 B8 K5 k* `+ h. T/ k# f8 ]4 K9 V' _        types:vendor_shell_exec
1 F* |6 a% u. S9 B1 o        classes:file! F" h) n# a7 }2 e  _8 D0 n' `/ d
        permissions:getattr open read execute execute_no_trans4 w, P8 b7 ?: J) A/ {3 ~2 X$ T7 j
        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:
9 u7 A1 }- Q* l8 E2 [% Z' B+ f4 z/ o+ t+ y" t3 r
                            libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te
3 C( y& r' W9 k" S* H        (or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };# a9 B. C- ~5 o( W: K
        libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te' a6 L. y0 J0 Q% Y4 t
         (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };  c; R3 _& g" g! V! N* X8 U- Z
        libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred. D6 ~5 D) L9 m; u* I- v2 {

( ~) Z/ |! {: M2 G& K$ ]                            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 ?4 K2 r* ?0 p# N

* A" G1 a  r! c3 R! v+ c/ H                            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。& F& w% v# x/ U* h9 A
/ }! [5 c# y! \! E8 b, ]) U
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, 2026-2-17 03:51

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表