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飞刀571 FD
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硬件平台:飞凌嵌入式 OKT507-C开发板
' j9 a c% `, Z. E' u. U/ W/ u 操作系统:Android10.0
: w& c! Z2 x' Q0 j; n; j* C' F$ N, k3 t4 Q3 R g1 V
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。
8 e& x q) _$ z& k B- y 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。; H$ I3 M G" Y$ Z# ~- U% s
* \9 C; U2 {: s9 U; }! d; Q
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* K. a; _* a5 I) H ? 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。 Z" M; L) `. J
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。
0 U! a( |/ u5 y% Z8 R# t; I- N 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 Q/ ]* T1 j3 |. m1 h( M* T- { 基于MAC的SElinux 参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux; F+ {! }. w. W+ D: c% M) r- z1 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。
2 r; v. i* y: ]* n ! U8 z/ u4 N1 y, c
8 [" [; L! _+ \$ s$ k3 b1 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。6 Z8 N2 x$ W( i% K7 ^/ q
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。' C) F2 p, L; q V- v
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。
# w" Z/ v ?, x. |3 q& p& @* D u! Y 策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:
- T( q, Z6 q* y0 v4 {5 Z k( s- {
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。5 p8 ]/ t( _) N# ~( j
Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。+ @3 a% ?- o. V. B. I5 O. i8 z
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)。 N& p4 k* R, Y. ^- W, d$ F& I" ] D/ P
策略配置源文件 1、external/sepolicy9 Z" ^+ W. f% w% ^$ d
这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改1 v) J a" {! ], ] F- j" A4 Q
4 {2 U: l" V* Y# T7 [1 y2 M, T 2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
( A- J9 s# U6 `) ? 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。; d' X% z2 o h# @8 @
. u/ J) h; z8 r* ^5 U 以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:( @7 A9 K/ e" _# e
OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private vendor% L+ X5 [( w0 a2 a+ M! i% d' M
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。
p7 t! I1 Y! \1 A! A/ W5 }, l+ j7 n
以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:
# D6 S& \) ?% T0 k( w ` device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te5 l/ Y& T8 H0 c7 [1 {' W! l+ _
标签配置文件 1、file_contexts:文件安全上下文
7 G9 i7 L* R, y0 B 2、property_contexts:属性安全上下文
" x5 K3 \- I5 U& U7 ^! U1 K* d- N% J1 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:
3 S6 h3 w9 D. f) y$ ~ device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts% H4 c/ J. i, z H- }; b; G
device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts
0 `4 C5 J; ]; N- 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):
7 d& ]' P" Q; D* m7 S! {* }; U1 \ 1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限
- @3 K- Q$ k8 | 2)platform_app 有android平台签名,没有system权限
; D2 ]; y( z, w2 a+ [ 3)system_app 有android平台签名和system权限
6 s9 `7 {- C, i3 {0 J4 T 从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app# C$ y; k2 s- d
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3 q1 T6 I+ M( j
system/sepolicy/private/seapp_contexts
% w& j, t7 M$ {2 {% B! L1 V isSystemServer=true domain=system_server_startup) n9 ?5 h9 h# K
user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all
8 u) U$ M2 h6 H0 S4 M user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file7 g: u+ R! Q I+ H. `
user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
' N5 f5 z2 j5 J0 ?2 j user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all 7 G3 d" `2 o# W( J3 a) P g1 y
type=radio_data_file1 I) p2 I0 D6 J5 w& s$ U+ b% n& T
user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file/ b8 P/ z4 p. W% B
user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all
! R, ^) ^) F8 \2 A( R user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file
, \* C( w4 z2 V. J user=shared_relro domain=shared_relro
6 d: n' y H6 v# s5 n user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file, {& E3 P/ V( K/ f* i* E+ Z3 u/ j
user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote# m0 R/ ^" c6 n# q3 b i; ~$ m& w
user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al- T2 ]2 z; N) Q1 C
luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all, K7 ^; s7 ?) j, g- \: j7 `' c
user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file 4 x8 H8 r* b* ^. Q$ l$ m# \1 f
levelFrom=user1 c* F' z# @% ^# P
user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user
) n+ | v/ o, t, W* P* T user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all2 M9 ^4 ]8 y4 }& g
user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
, G7 e. d, ?, ` g user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all
- p2 i8 B% @7 h; R user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all
) B6 {) L( }' v9 t* a* P" _ user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
1 F$ y: a# D" p: F" U levelFrom=user
8 t) R4 t1 C" D4 N4 m. S user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user
: r3 o# u( f8 @9 G0 e& {; I L' ~ user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all
0 a7 t8 M" Y* X6 s user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user
9 G# Q0 h& A, R( ]% g user 参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568, ^% \* y6 l+ N- ^7 C5 d4 [
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。 [2 J5 C, `" @0 s4 }4 b
seinfo 不同签名会创建对应的selinux上下文。4 }- l7 G* k2 k d% x4 b' s
Android.mk
% q8 J X4 |: U$ W: ~ LOCAL_CERTIFICATE := platform, {2 F8 d* D* I* w$ i# g4 ?
有platform签名,所以seinfo是platform。" V5 R/ m0 [4 i0 ^
LOCAL_CERTIFICATE作用 参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/1078238741 o% T1 z4 |# A: m, Z s2 h4 D
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。& Z- `% r8 Q# q3 V0 I5 t
o. [1 v- X3 G: ~0 R/ b: ~
以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:
, M- u7 m+ \; \) D6 X: t console:/ # ps -Z" i. A3 i2 }5 @
u:r:system_app:s0 system 15712 1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait
% E% ]; P1 O9 `9 d) ]# A! u: f 0 S forlinx.example.app9 P+ P/ O i3 V9 l9 H7 x3 @- {
u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62 30259 1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait
" Q+ g7 F- Z$ k3 Y6 w* } 0 S com.forlinx.changelogo8 ]2 o4 K0 N4 v8 |: b% A8 p% S
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。! n, b( @ [7 ^; i( D7 u
2 }* f% P9 y8 m
) o% S5 `( f$ Z# ^- R( f* G 9 ?5 h" N1 O0 X- ~7 a
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。
: C" t, ?& e% ^1 c( U 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:
3 J- z! B4 F5 T5 s0 C device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
# X* s2 d, J+ i device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te: N' j/ T2 U$ |' Z1 ~. m) R
+ Y" V6 b. U5 F2 M3 h
以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:
) {" n+ E( Z) S; [
, b* |+ {0 p6 @0 {0 @1 M OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
3 l5 e5 f+ Z, ?, d# c: i* o ..." M9 Z% J2 C: j: y9 K
allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
% U3 G C" E3 l' x$ K! F7 b7 E, Y2 } allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
& T& q' H% @+ D* _. w6 g allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
6 {6 F' A+ y- i+ O" H# d ...3 c8 @- P; O# E+ ?3 M4 T
以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)# a3 C9 l. t9 U5 F: V* g1 P1 t
分析:domains:system_app4 K. ~9 Y# y2 s+ A; D2 K N6 I# E
types:vendor_shell_exec+ L, X9 Z3 ^3 _3 P
classes:file1 U* g; [- r& ~! T; c
permissions:getattr open read execute execute_no_trans3 ?9 m* u A/ o1 G0 V3 n
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 q7 b3 ]: X6 n
1 x; |2 b1 B/ b; [; S5 a) _; M
libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te & ^! X3 b {; x, `; d1 T
(or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };. ^* |5 O, h! f
libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te4 E2 X& G$ S# D) G: l
(or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };. f# ^4 @7 k3 y9 T7 e5 `
libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred$ v4 m" n n4 [
: `6 z2 x8 _5 m0 K4 i4 i6 T 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。. O/ z% k" u) y; k
+ F5 C6 o+ q v1 p7 O8 e% y; S 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。
% Y, p1 W, N! ~) |: _" w
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