嵌入式爱好者

查看: 12604|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
$ R" N1 ~+ V# O8 {# ]% ?        操作系统:Android10.0& B  Z; i- j- p3 ~: p- f
& q0 Y3 o  h% _$ O) U# G0 j
                            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。
( M8 B1 t1 i* S( ?! H+ @3 H        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。
: j2 m8 n& q3 J5 B                               
8 B& O6 \- N6 k1 u$ b# d" N( B        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。9 b/ V: ]2 c% Z9 C) 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。8 F8 ^2 i! K' m4 R, G1 o# r2 H9 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。# t) E+ r: P2 E) e! g# ~
        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。
, G1 G7 d0 _6 t( F3 F# z* T' g        基于MAC的SElinux         参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux( n! M" D+ d: @" G
        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+ w( f# I9 ], o4 L                              
9 U. b+ X- P$ v: h
' \( c' ~8 E  v/ M2 U2 v2 m# ]  }                            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。1 z7 M& s& t' L' M: W) w" z
        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。, F1 a) D, d( _& f: n! m3 X/ 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。
5 g4 x1 j1 I, B: M        策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:$ B, h$ D: C/ ?* U! J
) Y4 @7 |5 ^5 c  J0 K" t
                            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。
9 b. |3 ]' _( @( r9 Y        Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。: L0 m$ |& D4 Y: S9 x) N. ^+ b; h0 i
        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)。4 t* w8 ^+ g/ r- b
        策略配置源文件         1、external/sepolicy
# ^' @8 u4 ?' e1 \3 g- n, m9 t8 Y        这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改
3 Q) w9 X2 r& ~6 C( t" g8 O" k! M
5 O' K* a* t' k                            2、device/<vendor>/<product>/sepolicy1 `6 _2 q  c& s, r. S
        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。$ `; C+ R  B/ s+ G( v  A( |; d6 v
9 b& h: ^5 {! n3 T) ]/ [4 z+ c
                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:
/ D9 {- H9 F: t* G( l  }3 g        OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private  vendor- X. P% F. W. @( s' a5 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。5 X& ~+ j: B3 `/ g% E& M2 e5 A
8 q/ J8 h) \+ }* B8 ^( ^
                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:5 P& A/ X2 U6 [4 I6 \8 t. M
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
  e2 J+ \; B+ O" ^$ k        标签配置文件         1、file_contexts:文件安全上下文; w# k1 S2 Y6 c5 _" z- x& G. k
        2、property_contexts:属性安全上下文
9 h: Q$ k  g0 N3 T% h# \5 x  o3 g& D; ]
                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:/ b5 \! C" J8 t4 y* m# c
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts+ ^  o. G# M) X( Z
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts, F& K' [& Y! l; W
        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):
: c; ~2 }* P1 ]  o        1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限. ~# `9 |# B! Q6 q4 O3 R  j
        2)platform_app 有android平台签名,没有system权限' t, F& z; ~8 S2 S4 L% e) x- D
        3)system_app 有android平台签名和system权限
+ Q" X# G6 R+ U4 f. V        从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app  m7 Z6 `% r# k: ~: R
        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
" i- p/ v$ F1 d2 r$ c8 W, P% U8 _        system/sepolicy/private/seapp_contexts
4 c% z9 z8 }  R; }4 u- a8 P' t; p        isSystemServer=true domain=system_server_startup
* Y. A% G- q. u) j        user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all% h( c! F/ L* E
        user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file# Q$ R5 ~& Y1 v& w. O$ }. `8 a
        user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
5 s& c. b, D8 {* `# }$ N" ^9 J8 y        user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all + w9 T  k' N; N4 Y
        type=radio_data_file
1 k3 d4 x2 v5 |- x) G4 T& C) Z        user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file" L2 h' Y% B# Z$ u$ S" X/ Q
        user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all
) y7 R: V' m' T# [        user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file
  o& v2 V; t% h% F, B7 C  r        user=shared_relro domain=shared_relro
( O6 P: \! m9 o        user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file$ m$ }/ z2 o1 j4 \
        user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote, D8 O4 T: n0 ^0 f
        user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al0 Y) F/ A; R; l; }; Q) |6 m
        luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all0 u7 Y; G6 U2 z1 d; K# l! V9 {
        user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file
! d( t' |" Q& l8 w. C# j        levelFrom=user
7 _, O4 p  J8 P% q7 F) l& b  N. }        user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user3 \3 a2 J. Y/ ?1 R
        user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all$ Z3 \$ h% Y' y3 h9 z
        user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
9 P9 F1 U; V$ P8 ^        user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all  I- W9 h, Q) J" i
        user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all
! l8 D9 R5 Q) }( h        user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
4 z. k- b  S: H" @        levelFrom=user
, M; L# S4 w$ ~$ s! _        user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user9 F* Q/ K) m+ S+ J! E
        user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all5 I& u' E/ l9 `1 d. _' W2 V
        user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user
( D* i# w+ r. c3 d. a7 H) I5 p2 H        user         参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568
9 i, E. Y- o# L        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。& s. p6 M( U+ C. O9 t
        seinfo         不同签名会创建对应的selinux上下文。- _# U% S9 I# A8 o* j& F* D& ~+ r8 M
        Android.mk4 W5 [; u" J; L( B9 M( Z( l% j
        LOCAL_CERTIFICATE := platform
1 C) C. L! W0 W& m        有platform签名,所以seinfo是platform。
6 q* F( {) [% w' g0 m; I+ o        LOCAL_CERTIFICATE作用         参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874
. y# T+ A8 Z; K; I! }/ m" N        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。
1 |9 {* w" k2 z                              
4 ^4 Y7 R" \' D% E        以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:
, B& ]7 ~9 m& P0 ^9 d# W        console:/ # ps -Z0 o* k3 ~7 X$ G* O
        u:r:system_app:s0              system       15712  1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait     
4 @7 J; b( ~' ]% x) X( X% N+ q        0 S forlinx.example.app2 C! Z2 _6 z+ e/ Y; L; O" X+ [
        u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62    30259  1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait     ; N0 h2 Y8 P9 c4 C' z
        0 S com.forlinx.changelogo4 f# V! ~$ |7 p" 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。
) `# W2 h5 l; |                               " h0 U, J% h2 R- e& N8 @
* ]: P2 o$ C% C6 O
                                                   : p9 \8 v& V% F) N/ R# C' w$ ^
        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。
) @' @5 X- ?. p: L  ~( ^! Z        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:% O  D& G& `4 M
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
$ V9 W9 W; b* ]/ e8 x( S+ S        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te
) t9 X$ G, _, {' H0 E  v1 M0 f0 l0 G0 b# p" C& x6 P
                            以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:
" ?1 l& Z4 Y  Y% |2 x" u; \# @, C" I& N% M! @8 z# s/ m) t8 F: ]
                            OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te( Z: d$ K! T* D, c8 ^& j' o% w
        ...2 V# n0 ^9 S+ ]" P7 X9 [# K
        allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };4 _" [. P# q% y8 u8 K/ E2 ^& D. ^
        allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
# U' m' r; Q) b1 p        allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };( r2 p- i% z2 I* k" |3 k2 m
        ...: y- j! M# _) Q/ j( p7 ^
        以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)
9 c- R2 ?- v( |: z/ d) u2 F4 f+ O        分析:domains:system_app
& ?! n+ m  M1 ~, k* }& P' w        types:vendor_shell_exec
4 O% v* t0 H' f- w        classes:file8 ?1 f8 d' q" f3 @
        permissions:getattr open read execute execute_no_trans
% W& m2 n6 h4 h# S+ _3 i        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 p7 U: L- g& K% t
* o' a+ p% t* O5 Y! n
                            libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te
( i7 n4 ]: B! z8 M/ Z; Y& J        (or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };$ b" f& j; r0 I  e/ R' o8 S6 c4 e8 J5 ~
        libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te
# c+ b1 s# [: E, ~) r         (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };
/ t& y) Q' B) h6 s        libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred
9 ]; T& T# `7 W% g& R
; U) U+ p$ q5 W! ^" V                            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。: e9 K+ Q4 [. m2 g

4 {( c6 t, h0 h' y- b                            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。
9 _( i2 Z" L$ q# N8 v1 A! w1 E* g$ M1 A, X- |! d4 B+ {" p6 p. i0 c0 x
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, 2026-2-11 11:21

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表