嵌入式爱好者

查看: 13500|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]

48

主题

55

帖子

305

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
$ y1 G; k3 p# y7 G6 n: j7 N        操作系统:Android10.04 ]  @2 b- R6 d1 K3 ^

! @3 Y8 w, ^- z& Y) w" b# s+ U                            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。
/ a- T. Q1 R$ ]' T4 Z" W/ N        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。5 U6 h1 Z; v: K1 l7 s
                               
, T9 G8 V' e+ @  h: _        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。/ l, ~' A. L5 }+ _- J  @
        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。$ N( i3 {! ^. a
        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。: s* @# M! m1 Y
        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 j* u( f1 I6 Z8 q* [        基于MAC的SElinux         参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux
- x" ~! v' F  j& x        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。
' u) q% y. q3 n                              
4 r( r+ a$ J: C5 M8 V# l; c" Y( ~. d) M/ J5 q$ G1 `- X9 C# l4 v
                            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。6 b9 b9 V3 ]7 p6 t$ a+ u* ~" f3 {! I
        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。
+ N# E# j: P1 ^2 t        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。
4 ?6 M+ V0 L( f' f        策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:7 |2 s) Y' H0 C; x# h8 t" t

6 S/ V- O; I/ r$ \                            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。7 c7 @) w$ i  G" Z
        Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。6 O$ D; c+ d' F: N; G
        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)。
. E' j* E7 E; |; t5 Q7 L        策略配置源文件         1、external/sepolicy
7 r: O+ ~2 I; ]9 f5 f' h* W+ e" i" z        这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改9 K0 K/ f3 z9 ?) H  [; u2 y% m
9 U% }; y3 G5 p5 t( K* N2 E" q. a
                            2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
* j3 y0 @! e) Y% [9 P1 y/ F- N" F        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。+ m; z. v1 e9 ]( i; W" R8 `% }5 ~

" n, f$ k; u$ e: o1 g0 f- L                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:! z% u2 s9 a! N& R" A- D
        OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private  vendor
$ z+ y1 {' }3 O3 v( p& E* 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。
1 W1 U" F0 V# M
# t" ]: I* G6 Q. s' Q& \                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:7 {* }. ?6 J, u9 W
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te7 ]& {7 ?( a2 i5 k5 X! T& x" J
        标签配置文件         1、file_contexts:文件安全上下文8 i* n! W2 B( t/ d! `3 g9 d, U# c
        2、property_contexts:属性安全上下文. O( i: u' G6 R+ g
& _3 a. N- r& W
                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:
1 n1 r; a, r* t) V( P8 c  j) w. ]        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts* \; V8 D: X$ \$ F: ]) b* h6 k: g: }
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts
4 g: m0 I+ E4 E' v        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):
  y; x9 ~7 o- ^7 W  i9 ^: z) N        1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限
9 J# u6 {8 [+ s, z        2)platform_app 有android平台签名,没有system权限
3 V& e- G& a! k        3)system_app 有android平台签名和system权限) w- V: P8 G2 A$ F! y2 c& k
        从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app9 l/ s# V- E5 P& p
        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
* u4 J9 v# M* a7 k        system/sepolicy/private/seapp_contexts0 m' B* f" @3 Y* o
        isSystemServer=true domain=system_server_startup
* P0 f( B' u- H1 M8 ^        user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all' E5 T- M: D; s
        user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file3 d! [! i. Q4 l
        user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
9 [1 a* l- e; \; {        user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all
0 g: \* m% Z. s9 Q        type=radio_data_file7 P1 q. ]: z) e
        user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file
. T8 j8 Y3 Z( G) D        user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all
# z$ o8 O, ], R* U        user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file  g3 `2 g" I" Q0 |. T. j& H) n
        user=shared_relro domain=shared_relro
! |: o1 S5 I3 w4 A  W        user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file0 s2 f( P# K6 g$ n, T5 x
        user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote
1 y: F( q2 N: T& P        user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al& w6 O1 V; H. g3 @* q. o& \( A9 e
        luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all
5 l8 r3 k0 B, [$ J* c# H* b, i, v        user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file . H4 o- p4 r7 E  `
        levelFrom=user
9 W8 U# \3 s" g9 O# c        user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user+ c0 {  f+ [" A/ m* ]' T
        user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all
0 U7 V8 C; ^  W, R        user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user& h, V5 B8 R: |. f( o
        user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all. v+ U6 Y8 `* ^1 Y4 Y" z
        user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all" m  _* B2 Q8 E9 z- g, O# b: Y
        user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file 0 }  k9 C, y! R6 y  S4 G
        levelFrom=user
2 V5 C- {0 t7 J! v+ k1 [/ K        user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user& i, g" H8 v0 N$ }) r7 a& C
        user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all5 b5 B3 N/ W, a; K, p
        user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user8 v& a7 o, K7 @' E* y1 P7 h) [
        user         参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568
; J1 s  V7 ?5 P        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。. o2 O8 D8 U! D/ y# d9 E
        seinfo         不同签名会创建对应的selinux上下文。
, T3 E3 h) |4 V8 A7 l2 e% ^; ?! S        Android.mk
, U- Q( ]& T# ]7 m        LOCAL_CERTIFICATE := platform
# ~* w- j# C) I        有platform签名,所以seinfo是platform。6 ^% ?- Q" v# ?% S
        LOCAL_CERTIFICATE作用         参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874: M1 a3 h! |4 v8 Z/ }- \$ |! R- M
        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 r" I+ m$ {2 o. q) O                               ) |6 Q; S9 p6 s: N# P
        以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:8 p0 n) G7 w  H- H4 `
        console:/ # ps -Z
6 l8 y- X% V# r        u:r:system_app:s0              system       15712  1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait     
1 [! M$ U& }( n6 x. d* y        0 S forlinx.example.app
1 ^0 X% E5 b  _( ?2 A4 i        u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62    30259  1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait     
7 k6 c" M) _3 U# z4 P1 U! s        0 S com.forlinx.changelogo% o- c! k' M6 s: P6 q, S! x
        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。
/ L- i0 u7 X# }                              
  v: |; K; @0 L; V# r- ?1 I. J! x
& Q* ?, K4 y+ a9 x                                                  
7 Q, e% H( k% L5 j$ o        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。* L' b  M* q6 u* ]2 V9 S
        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:
; O0 x* Z  l5 ^% i# I: |: Y# X        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
9 a; ]+ V, P9 s, m3 z7 h        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te! U5 V0 K  ~* C2 V) s

7 o& d: `8 N( M+ e# W$ E( Q9 {/ i                            以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:! M  Y: T  s9 g% ~/ G9 A
9 w/ e' n0 G8 ]: L) ]
                            OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
- I' K7 e0 n7 s) U+ ?3 C' }        ...( k9 `5 k3 b5 o
        allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };5 [6 w0 g) e1 f: b0 A
        allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
  h) x7 t: k) o3 f        allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
2 _' N7 J; a$ r" x; ?( n7 y* D        .... u5 |% k# V! G( O9 `
        以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)+ ?8 E/ P' v7 X: }% n* S
        分析:domains:system_app
; n1 [* ?  l+ W& {        types:vendor_shell_exec
( C9 N0 J' B5 t8 o. ?        classes:file
/ ]! M4 u# W3 t+ L4 Z! ]        permissions:getattr open read execute execute_no_trans
. i/ p/ x0 v7 e) E        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:4 b+ t1 C, p; M# G) V

, K, v/ k( b+ z% v' j. ]                            libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te 9 U8 N0 y! P" J. h4 k' }: Q7 V" _" K
        (or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };
' ^% V4 z# J+ c$ {        libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te! }* J' N- S0 E9 S
         (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };' |0 u4 \  G7 z, X# V7 |
        libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred
- w" N2 _9 J& ?  ?. _$ h  W) z. L$ O9 H; F% P8 ]1 X$ |' n# h& R
                            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。/ N1 \# H4 N. s# J4 P
, p% q! S! G0 T4 |
                            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。
. i3 N1 M; |- X5 U- [
! h8 e7 p6 E0 G
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, 2026-5-8 11:52

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表