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飞刀569 FD
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硬件平台:飞凌嵌入式 OKT507-C开发板% p' s/ Y/ f1 S; ~* q. ~6 S2 j
操作系统:Android10.0
' q1 ]% _; t) Q+ g% _5 u& d7 z) [4 i" |& X2 e9 b% 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。
v$ ?) ?" N: x( V* P 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。* s; ?/ q2 }- s! s9 {4 s
A- t' v) M" q. O" ?4 f: }5 L 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。
; u6 j- U( Q0 b$ H7 y 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。- ?/ L8 P, u7 G+ a; r% m
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。! x3 D8 G) }2 C" r; Q- S
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。+ F% l2 d- D0 A3 [+ h: I* Q
基于MAC的SElinux 参考链接:https://source.android.google.cn/security/selinux
# {, W9 w, j+ t/ }: 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。4 U: w2 s+ T3 C' A; ]
/ U" T2 U N. N. d& n6 X
) U& w/ A/ n% E/ ^ 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。
8 q6 m$ e1 }; e9 } 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。7 k4 G9 Z/ U+ b3 Z1 x& k% j5 y
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) i- i' C E8 C: e- ^- n 策略规则采用以下形式:allow domains types:classes permissions;,其中:
+ @# C5 n, [' u$ y2 [; I% M: ` }% ^5 K4 c w2 V
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。
) e2 \, ^- |- Y% A/ c. ]) J, k Type - 一个对象(例如,文件、套接字)或一组对象的标签。
1 t( Y# n* V2 d8 X5 ? 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)。
' z8 q; `. L" c( i2 s5 i z 策略配置源文件 1、external/sepolicy
/ ]8 }: i4 _2 T5 _ 这是独立于设备的配置,一般不能针对设备进行修改
+ N* v1 J! {3 ~) }' t4 @& m7 W+ f/ ~: I
2、device/<vendor>/<product>/sepolicy
3 k% Z$ J$ W$ ~6 \: e 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: [( Z5 f6 e
0 W; m: x9 F$ X0 a# n2 F4 v 以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507策略文件的路径如下:
+ A& L# Z) V F/ v1 C OKT507-android-source/android$ ls device/softwinner/common/sepolicy/private vendor
0 w+ I& Q3 g- m, G 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。2 N+ r; C; s9 f
; [2 X6 k/ N1 ^( k 以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 system_app的TE文件的路径如下:
* Z+ e/ j& s/ R; m8 h) y' C2 V device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
# h9 f9 w% y, q0 ?) h 标签配置文件 1、file_contexts:文件安全上下文 A6 @4 G6 _+ p7 E4 A( i
2、property_contexts:属性安全上下文- a% K+ L! F3 |
1 m+ K' q) X1 N. g 以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,T507 安全上下文文件路径如下:& z% j H/ O3 S$ S1 V
device/softwinner/common/sepolicy/vendor/property_contexts$ V3 e( c1 a8 p% ~" u5 i. t7 i
device/softwinner/common/sepolicy/vendor/file_contexts
- ]6 e- {% S; o# x" o9 ^ 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):3 ?' L! x3 J* Z8 S9 s
1)untrusted_app 第三方app,没有Android平台签名,没有system权限
x! W5 f% u4 ]5 }# Z% B! W 2)platform_app 有android平台签名,没有system权限
0 V5 ?& j, e" }( p& I6 R' N0 s 3)system_app 有android平台签名和system权限, @6 c6 E) G: z( Q3 b- H
从上面划分,权限等级,理论上:untrusted_app < platform_app < system_app* s" \5 G4 L, @+ u6 c+ L- E i
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8 D- O$ |; f7 {
system/sepolicy/private/seapp_contexts `- `9 {* Q0 I$ l: l- L, I
isSystemServer=true domain=system_server_startup" Z K9 m% D/ h% F( }
user=_app seinfo=platform name=com.android.traceur domain=traceur_app type=app_data_file levelFrom=all
8 @! t/ S2 @% g' p* Z user=system seinfo=platform domain=system_app type=system_app_data_file
% Z( r/ ~9 _8 k/ t; w W8 v7 Z9 i user=bluetooth seinfo=platform domain=bluetooth type=bluetooth_data_file
; C$ [# t/ g9 g* Y# J+ u, X" q" F6 p user=network_stack seinfo=network_stack domain=network_stack levelFrom=all
: i: B7 Z5 ` i# r7 a3 | type=radio_data_file
. n; J7 d5 ~8 e" P+ f user=nfc seinfo=platform domain=nfc type=nfc_data_file
0 J9 \& q. W/ t2 H& T5 J" }& t+ ? user=secure_element seinfo=platform domain=secure_element levelFrom=all
& I" C4 E- x0 ^- L. x! x; } user=radio seinfo=platform domain=radio type=radio_data_file
3 c L! W7 q+ U$ A* i2 O$ u. j) g user=shared_relro domain=shared_relro
4 c4 H0 H4 t; H; k6 s$ Y, y user=shell seinfo=platform domain=shell name=com.android.shell type=shell_data_file3 u/ k ^3 k- V& `$ M$ I
user=webview_zygote seinfo=webview_zygote domain=webview_zygote+ }0 Z% W* C' u
user=_isolated domain=isolated_app levelFrom=al* i5 F5 h0 u. P( T+ s" P! t) [2 g
luser=_app seinfo=app_zygote domain=app_zygote levelFrom=all
2 S/ G. ~8 Y9 c6 j; ] Y user=_app seinfo=media domain=mediaprovider name=android.process.media type=app_data_file
: I) D# B/ i4 h levelFrom=user% j! ^$ m7 @2 A0 G1 u
user=_app seinfo=platform domain=platform_app type=app_data_file levelFrom=user: Z& M" w, ^6 ^
user=_app isEphemeralApp=true domain=ephemeral_app type=app_data_file levelFrom=all: K6 \5 O$ K3 M- j+ V+ Q% M0 f# N2 ]
user=_app isPrivApp=true domain=priv_app type=privapp_data_file levelFrom=user
" K* l; V* a1 w# Y0 R user=_app minTargetSdkVersion=29 domain=untrusted_app type=app_data_file levelFrom=all
6 b! X6 u) {( f% E user=_app minTargetSdkVersion=28 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file levelFrom=all
1 w2 N, x3 V* E% L9 N, P8 a8 H user=_app minTargetSdkVersion=26 domain=untrusted_app_27 type=app_data_file
( S5 R' A9 e: \& g0 m! Q levelFrom=user& S8 C6 A# u) e2 n! i. l$ h. x
user=_app domain=untrusted_app_25 type=app_data_file levelFrom=user+ S' ] G" j! j. V$ Y) p5 G+ n8 `: q
user=_app minTargetSdkVersion=28 fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=all, U1 V0 u2 @5 J; {7 }9 l6 }6 }
user=_app fromRunAs=true domain=runas_app levelFrom=user8 P3 z4 Y9 \/ [7 w
user 参考链接:https://blog.csdn.net/huilin9960/article/details/81530568
& e5 `4 |3 F5 b. \' v6 Z 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。
# j8 v! r. A. G! M# V6 X) w seinfo 不同签名会创建对应的selinux上下文。; L+ C1 A, |# ]# I- s
Android.mk
. d0 t8 G9 I& d( d; y2 h& q LOCAL_CERTIFICATE := platform
$ f; g/ X; I. T. s6 U 有platform签名,所以seinfo是platform。
1 p1 W2 ~" X# m' T5 a LOCAL_CERTIFICATE作用 参考文档https://blog.csdn.net/hnlgzb/article/details/107823874- _8 `/ C4 m5 e' o6 I
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。
* j* t' |1 Z2 r# Z/ ~2 [% K ; q! v6 O) o' j$ w0 `
以飞凌嵌入式 T507 开发板 为例,查看当前运行的应用信息:( M' e8 c& \# b% q% n
console:/ # ps -Z
0 V. [0 a! s6 v" P u:r:system_app:s0 system 15712 1861 1050628 110868 SyS_epoll_wait ( g) C: T, i6 g( u
0 S forlinx.example.app% l1 q/ m4 w$ W& X9 y1 _5 \7 K
u:r:untrusted_app_27:s0:c512,c768 u0_a62 30259 1861 1052120 114132 SyS_epoll_wait
6 v+ y) J# c! K" S' ?" S 0 S com.forlinx.changelogo, \1 z7 ]. u% p( j+ h9 \; z
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。1 }8 ^" Q2 ]; a
; A, ]* i! B) v$ X0 _+ a
2 @3 v% u7 p# G$ f1 E' u$ C; R+ A
9 |7 S- q: W* j9 d 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。
- E5 m6 z' h6 x( }* 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:
8 B- \# i! @8 L8 j device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
7 W o& |6 g% P8 D* x1 ? device/softwinner/common/sepolicy/vendor/untrusted_app.te
, O* K. _6 j* k& b5 h7 X) X f8 k. l5 s1 i- o/ D! I7 ~3 b0 o
以forlinx.example.app为例,我们为其添加can设备的执行权限:
0 N, a. @# u O+ i
% [' r, s5 D$ b1 a, H+ \ OKT507-android-source/android$ vi device/softwinner/common/sepolicy/vendor/system_app.te
; m2 U% N) h; @4 j ...
9 j! f/ x O3 o allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
( z4 F: ?; Y: Y9 H% d2 _ allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };8 B& D7 P" G- |
allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
' m6 o& g- m5 N. Y7 q ...3 y/ q: o' @( Y1 F* L+ K
以策略规则配置形式(allow domains types:classes permissions)# m H8 N! u2 k: t
分析:domains:system_app( c" |6 u. |/ t' K
types:vendor_shell_exec
5 u9 f4 o8 f5 l$ H' X6 R$ w, h' D classes:file" F* q! _1 S2 x2 U1 n
permissions:getattr open read execute execute_no_trans
; ^& p+ j8 L; i% K 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:' c7 A$ E4 e. a) C6 A. {
- V# W2 `0 d) U; e3 Q! A. {; W4 J' L
libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te " X6 L1 D: g/ ~4 p' H0 r7 M
(or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };: y/ U) f# d, J# r/ x, C, z
libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te
. Z& p r5 E( c0 [( i9 _, z# p* P (or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };2 p0 ]6 r1 d/ h
libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred' V G( G9 z" Z" L L8 M& e
" \0 C$ x7 d0 [: B% @5 O- M 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。
8 P- A1 P( V7 r
0 e2 a* V4 S5 `( g2 ~$ x( P 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。& n7 W* \1 D5 u4 N7 s2 o
( h! R% |- s/ s. A3 P' @8 y9 d$ J7 | |
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