嵌入式爱好者

查看: 12006|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

296

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# `0 M, B. s1 S! Y
        操作系统:Android10.0, R( W. o2 e2 ?# Z

) r& k; P/ k( F# h: V* W3 e0 L                            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。
3 {. C: j0 A' d$ p. w        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 G; H! p) O: d2 R( J                               
' q6 ?. o9 P6 P$ f; U7 I        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。
8 _/ F$ v- [0 w9 H& o; `        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。
6 U- H" x2 K# ?8 ^$ ~        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。
* a7 @& W. [. u) d) U" 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。
7 C2 o4 p- f" y4 c  z        基于MAC的SElinux         参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux% @  F2 X3 q- O$ L: F" ]
        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。
1 r$ ]% o: k3 H; B7 X7 U                               7 x2 C5 O: `& o$ f  O3 R

5 T3 ?& r. f! b% Q& y; }0 S$ ?                            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。; l( Q: y3 \( I& b, ~5 _- C
        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。
, L" Z& u: J' |% F$ h        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。
. h- n  W0 ?# f7 R0 l        策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:7 \$ [. B' f1 F, `3 U  z
  z, J% p( I5 o9 a+ Y0 I# J
                            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。' V0 q$ W5 i* j( m& h5 C
        Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。6 W8 a1 y' k8 x5 Y6 r
        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)。/ s" i3 k$ o. `" r8 v+ g4 s
        策略配置源文件         1、external/sepolicy
- n' @& x% a) D, U        这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改: K/ {5 U7 X9 D  |: f0 {0 g
' {: l6 R$ D$ T; ^* I5 Q1 C0 ^/ \
                            2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
5 ?2 b0 C# w1 _5 C9 f  _4 r        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。9 X7 Q1 G; n+ J; J; n& s- X
+ o* `1 Z9 w2 F
                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:
. l" d# x8 ~2 r! g        OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private  vendor
* E3 b" l9 Z) r: o" x5 j        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。
+ K+ N6 C2 C* N
# B9 K' |3 S# J& a1 x                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:% H7 M  R* I: s- C6 [& F8 T
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te2 S8 a- f; g3 j$ W5 @% J" _
        标签配置文件         1、file_contexts:文件安全上下文
: k. y3 K' ^: U% \3 C        2、property_contexts:属性安全上下文& }. s9 `  t% I* N

! A; ~! W7 O1 D& L* s( M                            以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:
* q2 v# k3 p- V% U        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts
% S" ?! F) \8 o9 r+ ]) `* C        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts
" N% Q# g2 N1 X9 C# P" [        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):
9 |' {5 [9 ]' E$ I1 I        1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限7 {" L/ f- [  W& R
        2)platform_app 有android平台签名,没有system权限
* x/ z: A+ c$ Y2 L& u        3)system_app 有android平台签名和system权限
$ Z: d( l0 [- c) z        从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app
/ P! }$ O! f: |5 E6 G1 v9 o$ F; n        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
- Y( i) v5 C% ^. r        system/sepolicy/private/seapp_contexts
# _9 v+ T4 G# ~( F- G" {' f        isSystemServer=true domain=system_server_startup% z! o) `& }- z
        user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all/ d: Y* _- ~0 c6 A0 n
        user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file0 \$ w& l. i2 v! h; J; C: ^8 v
        user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
0 f: Y# E* Q, t) B5 [        user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all % g' c- h4 F2 T7 f
        type=radio_data_file
7 O0 f7 o: j1 s, y        user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file1 v! Q7 [/ M' A9 d* m' j$ [2 P
        user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all
) f( b; P' G0 X* j. f: P" p        user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file
! G$ K& |, b9 k' F; c        user=shared_relro domain=shared_relro) H# E! B# H  c
        user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file
2 M, b4 Y7 K  N' C- j        user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote0 o: V& N9 u8 W7 m- R7 }
        user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al% b( Z% a+ J( S  k* u! `* C
        luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all. j. Y9 N7 x) Y4 n% S
        user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file
/ E& A  `% _$ ]3 r2 ^% D! N5 Q% {        levelFrom=user
5 P/ T* m% m0 h5 X        user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user
! k0 e$ i" t. k. X4 G( g        user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all
  T, w3 O" ?5 N8 s        user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
+ A9 u" [" N2 u5 i6 i3 e        user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all
0 X7 I: l/ C6 l# t8 a5 c4 P! g        user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all
6 }1 k* @: ?7 K6 U. a3 W* D        user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
* A: f9 `( M2 `4 k1 I        levelFrom=user
7 B: V& x! M- M9 u        user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user
8 J5 o" A' `8 @: \) k        user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all% c) [. p4 C6 p; [
        user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user
2 R' s: y9 F7 t8 m& ^. G        user         参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568. _5 O3 z% P$ Z+ f2 t( _- N
        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 Y  n) m& S) r  W) x% L        seinfo         不同签名会创建对应的selinux上下文。
1 H" [, E- U6 o9 ~1 |' d0 N9 e7 L( |        Android.mk# W' D' X- _/ {& Z. s
        LOCAL_CERTIFICATE := platform
8 ^# i7 v' {  o0 j6 T- ^/ `: I        有platform签名,所以seinfo是platform。( s: I: S/ k4 t) B4 m3 I
        LOCAL_CERTIFICATE作用         参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874
3 `: k) J* c) p& r        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。
/ k3 d- d( S" l( e                               ( W0 H4 j5 p8 U- @( W; f6 q: ^6 u
        以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:
: @0 o; v% X7 H5 m        console:/ # ps -Z
4 k" t, W  j7 s        u:r:system_app:s0              system       15712  1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait     , K+ C: f3 s: T
        0 S forlinx.example.app$ e6 L- S% S( d% n3 e1 c
        u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62    30259  1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait     & N, j. ^! p( h' d
        0 S com.forlinx.changelogo- j: g) f8 b$ v, B/ n
        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, h9 h" s! x& O4 W
                              
5 z4 E' F/ z0 G2 k3 b* w
, J+ g$ `% o* Z  Z9 s6 v& b9 n# ?                                                  
( g! I# @2 l0 F$ ~+ L0 z. v        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。' k" ~$ H- T: \7 D# ?
        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 h2 x* Q, U3 E5 ?% p& t
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te- t- m- w  M: L( U/ D1 s( ]
        device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te
" G, D. i& H, i
* I7 i5 [$ ?# s3 R' O, Y  h# W                            以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:
; N! j& t7 T; Q0 K! [# b/ @# S" P( [; _4 t1 T
                            OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te! c' n: V; e8 d2 \6 H
        ...
9 k3 _; h9 U$ I. P        allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };* x+ c/ X/ E3 V2 G' Y
        allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };' ~: I# a" q1 c$ e! O9 Z5 V8 l
        allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
3 G" d0 x6 Y5 c0 E( W        ...
, Q6 L  B5 D) F4 `# |        以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)
/ e( B, T" c+ l/ d6 B2 ~  ]4 J        分析:domains:system_app
! z# `0 X/ }$ C        types:vendor_shell_exec
5 [( ^4 B' m9 S% U( f: J        classes:file9 b: R3 q" P6 m. f& W
        permissions:getattr open read execute execute_no_trans  G6 w$ P7 T; m3 d/ @
        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:3 Z( Z3 h( X5 z% U+ C# ]
, d2 g1 _8 {& u, R, C  n. e$ S
                            libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te 3 m' g- R* W# z$ C( N& t6 f
        (or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };; {) ?, w1 n4 J+ l
        libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te$ m! k- A* l" F5 Z! o! e
         (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };/ @3 `- P$ ^, z. g
        libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred5 Z* z, z" N/ [' E

9 P8 J4 Q5 p. C; I0 Q$ i                            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。
3 L9 U- f5 |( P0 Z5 C2 w5 o6 Y) t0 O2 Z
                            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。& v+ Y* U1 J) g* e8 {+ B8 I

& [& R* c; A6 d! W& ]) @
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, 2025-12-11 05:50

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表