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  • android 权限问题分析

    Android系统是运行在Linux内核上的,Android与Linux分别有自己的一套严格的安全及权限机制,

        很多像我这样的新手,尤其是习惯了windows低安全限制的用户,很容易在这方面弄混淆,下面是我总结的Android系统权限相关的内容,

        作为这段时间对android权限学习的总结,也希望能对大家有所帮助,不正确之处请指出。

        首先分清两个概念:

        要区分apk运行时的拥有的权限与在文件系统上被访问(读写执行)的权限两个概念。

        apk程序是运行在虚拟机上的,对应的是Android独特的权限机制,只有体现到文件系统上时才使用linux的权限设置。

        (一)linux文件系统上的权限

        -rwxr-x--x system system 4156 2010-04-30 16:13 test.apk

        代表的是相应的用户/用户组及其他人对此文件的访问权限,与此文件运行起来具有的权限完全不相关。

        比如上面的例子只能说明system用户拥有对此文件的读写执行权限;system组的用户对此文件拥有读、执行权限;其他人对此文件只具有执行权限。

        而test.apk运行起来后可以干哪些事情,跟这个就不相关了。

        千万不要看apk文件系统上属于system/system用户及用户组,或者root/root用户及用户组,就认为apk具有system或root权限。

        (二)Android的权限规则

        (1)Android中的apk必须签名

        这种签名不是基于权威证书的,不会决定某个应用允不允许安装,而是一种自签名证书。

        重要的是,android系统有的权限是基于签名的。比如:system等级的权限有专门对应的签名,签名不对,权限也就获取不到。

        默认生成的APK文件是debug签名的。

        获取system权限时用到的签名,见:如何使Android应用程序获取系统权限

        (2)基于UserID的进程级别的安全机制

        大家都知道,进程有独立的地址空间,进程与进程间默认是不能互相访问的,是一种很可靠的保护机制。

        Android通过为每一个安装在设备上的包(apk)分配唯一的linux userID来实现,名称为"app_"加一个数字,比如app_43

        不同的UserID,运行在不同的进程,所以apk之间默认便不能相互访问。

        Android提供了如下的一种机制,可以使两个apk打破前面讲的这种壁垒。

        在AndroidManifest.xml中利用sharedUserId属性给不同的package分配相同的userID,通过这样做,两个package可以被当做同一个程序,

        系统会分配给两个程序相同的UserID。当然,基于安全考虑,两个package需要有相同的签名,否则没有验证也就没有意义了。

        (这里补充一点:并不是说分配了同样的UserID,两程序就运行在同一进程, 下面为PS指令摘取的,

        显然,system、app_2分别对应的两个进程的PID都不同,不知Android到底是怎样实现它的机制的)

        User PID PPID

        system 953 883 ffffffff afe0cbcc S system_server

        app_2 1072 883 ffffffff afe0dcc4 S com.android.inputmethod.

        system 1083 883 ffffffff afe0dcc4 S android.process.omsservi

        app_2 1088 883 ffffffff afe0dcc4 S android.process.acore

        (3)默认apk生成的数据对外是不可见的

        实现方法是:Android会为程序存储的数据分配该程序的UserID。

        借助于Linux严格的文件系统访问权限,便实现了apk之间不能相互访问似有数据的机制。

        例:我的应用创建的一个文件,默认权限如下,可以看到只有UserID为app_21的程序才能读写该文件。

        -rw------- app_21 app_21 2000-01-01 09:48 test.txt

        如何对外开放?

        <1> 使用MODE_WORLD_READABLE and/or MODE_WORLD_WRITEABLE 标记。

        When creating a new file with getSharedPreferences(String, int), openFileOutput(String, int), or openOrCreateDatabase(String, int, SQLiteDatabase.CursorFactory), you can use the MODE_WORLD_READABLE and/or MODE_WORLD_WRITEABLE flags to allow any other package to read/write the file. When setting these flags, the file is still owned by your application, but its global read and/or write permissions have been set appropriately so any other application can see it.

        (4)AndroidManifest.xml中的显式权限声明

        Android默认应用是没有任何权限去操作其他应用或系统相关特性的,应用在进行某些操作时都需要显式地去申请相应的权限。

        一般以下动作时都需要申请相应的权限:

        A particular permission may be enforced at a number of places during your program's operation:

        在应用安装的时候,package installer会检测该应用请求的权限,根据该应用的签名或者提示用户来分配相应的权限。

        在程序运行期间是不检测权限的。如果安装时权限获取失败,那执行就会出错,不会提示用户权限不够。

        大多数情况下,权限不足导致的失败会引发一个 SecurityException, 会在系统log(system log)中有相关记录。

        (5)权限继承/UserID继承

        当我们遇到apk权限不足时,我们有时会考虑写一个linux程序,然后由apk调用它去完成某个它没有权限完成的事情,很遗憾,这种方法是行不通的。

        前面讲过,android权限是经营在进程层面的,也就是说一个apk应用启动的子进程的权限不可能超越其父进程的权限(即apk的权限),

        即使单独运行某个应用有权限做某事,但如果它是由一个apk调用的,那权限就会被限制。

        实际上,android是通过给子进程分配父进程的UserID实现这一机制的。

        (三)常见权限不足问题分析

        首先要知道,普通apk程序是运行在非root、非system层级的,也就是说看要访问的文件的权限时,看的是最后三位。

        另外,通过system/app安装的apk的权限一般比直接安装或adb install安装的apk的权限要高一些。

        言归正传,运行一个android应用程序过程中遇到权限不足,一般分为两种情况:

        (1)Log中可明显看到权限不足的提示。

        此种情况一般是AndroidManifest.xml中缺少相应的权限设置,好好查找一番权限列表,应该就可解决,是最易处理的情况。

        有时权限都加上了,但还是报权限不足,是什么情况呢?

        Android系统有一些API及权限是需要apk具有一定的等级才能运行的。

        比如 SystemClock.setCurrentTimeMillis()修改系统时间,WRITE_SECURE_SETTINGS权限 好像都是需要有system级的权限才行。

        也就是说UserID是system.

        (2)Log里没有报权限不足,而是一些其他Exception的提示,这也有可能是权限不足造成的。

        比如:我们常会想读/写一个配置文件或其他一些不是自己创建的文件,常会报java.io.FileNotFoundException错误。

        系统认为比较重要的文件一般权限设置的也会比较严格,特别是一些很重要的(配置)文件或目录。

        如

        -r--r----- bluetooth bluetooth 935 2010-07-09 20:21 dbus.conf

        drwxrwx--x system system 2010-07-07 02:05 data

        dbus.conf好像是蓝牙的配置文件,从权限上来看,根本就不可能改动,非bluetooth用户连读的权利都没有。

        /data目录下存的是所有程序的私有数据,默认情况下android是不允许普通apk访问/data目录下内容的,通过data目录的权限设置可知,其他用户没有读的权限。

        所以adb普通权限下在data目录下敲ls命令,会得到opendir failed, Permission denied的错误,通过代码file.listfiles()也无法获得data目录下的内容。

        上面两种情况,一般都需要提升apk的权限,apk能提升到的权限就是system 在 android 的API中有提供 SystemClock.setCurrentTimeMillis()函数来修改系统时间,可惜无论你怎么调用这个函数都是没用的,无论模拟器还是真机,在logcat中总会得到"Unable to open alarm driver: Permission denied ".这个函数需要root权限或者运行与系统进程中才可以用。

        本来以为就没有办法在应用程序这一层改系统时间了,后来在网上搜了好久,知道这个目的还是可以达到的。

        第一个方法简单点,不过需要在Android系统源码的环境下用make来编译:

        1. 在应用程序的AndroidManifest.xml中的manifest节点中加入android:sharedUserId="android.uid.system"这个属性。

        2. 修改Android.mk文件,加入LOCAL_CERTIFICATE := platform这一行

        3. 使用mm命令来编译,生成的apk就有修改系统时间的权限了。

        第二个方法麻烦点,不过不用开虚拟机跑到源码环境下用make来编译:

        1. 同上,加入android:sharedUserId="android.uid.system"这个属性。

        2. 使用eclipse编译出apk文件,但是这个apk文件是不能用的。

        3. 用压缩软件打开apk文件,删掉META-INF目录下的CERT.SF和CERT.RSA两个文件。

        4. 使用目标系统的platform密钥来重新给apk文件签名。这步比较麻烦,首先找到密钥文件,在我的Android源码目录中的位置是"build argetproductsecurity",下面的platform.pk8和platform.x509.pem两个文件。然后用Android提供的Signapk工具来签名,signapk的源代码是在"build oolssignapk"下,用法为"signapk platform.x509.pem platform.pk8 input.apk output.apk",文件名最好使用绝对路径防止找不到,也可以修改源代码直接使用。

        这样最后得到的apk和第一个方法是一样的。

        最后解释一下原理,首先加入android:sharedUserId="android.uid.system"这个属性。通过Shared User id,拥有同一个User id的多个APK可以配置成运行在同一个进程中。那么把程序的UID配成android.uid.system,也就是要让程序运行在系统进程中,这样就有权限来修改系统时间了。

        只是加入UID还不够,如果这时候安装APK的话发现无法安装,提示签名不符,原因是程序想要运行在系统进程中还要有目标系统的platform key,就是上面第二个方法提到的platform.pk8和platform.x509.pem两个文件。用这两个key签名后apk才真正可以放入系统进程中。第一个方法中加入LOCAL_CERTIFICATE := platform其实就是用这两个key来签名。

        这也有一个问题,就是这样生成的程序只有在原始的Android系统或者是自己编译的系统中才可以用,因为这样的系统才可以拿到platform.pk8和platform.x509.pem两个文件。要是别家公司做的Android上连安装都安装不了。试试原始的Android中的key来签名,程序在模拟器上运行OK,不过放到G3上安装直接提示"Package ... has no signatures that match those in shared user android.uid.system",这样也是保护了系统的安全。

        最最后还说下,这个android:sharedUserId属性不只可以把apk放到系统进程中,也可以配置多个APK运行在一个进程中,这样可以共享数据,应该会很有用的。 博主补充:

        signapk编译结束后在 android目录下/out/host/linux-x86/framework/signapk.jar

        使用方法:java -jar signapk.jar platform.x509.pem platform.pk8 test.apk test_signed.apk

        实践证明,第二种方法不需要删掉META-INF目录下的CERT.SF和CERT.RSA两个文件,直接signapk就可以。

        编写使用root权限的android应用程序这个是如何执行su命令的使用

    publicstaticboolean runRootCommand(String command){ 
    
          Process process =null; 
    
          DataOutputStream os =null; 
    
          try{ 
    
               process =Runtime.getRuntime().exec("su"); 
    
               os =newDataOutputStream(process.getOutputStream()); 
    
               os.writeBytes(command+"
    "); 
    
               os.writeBytes("exit
    "); 
    
              os.flush(); 
    
               process.waitFor(); 
    
          }catch(Exception e){ 
    
              Log.d("*** DEBUG ***", "Unexpected error - Here is what I know: "+e.getMessage()); 
    
              return false; 
    
          }finally{ 
    
              try{ 
    
                  if(os !=null){ 
    
                          os.close(); 
    
                        } 
    
                        process.destroy(); 
    
                        }catch(Exception e){ 
    
                          // nothing 
    
                        } 
    
                }returntrue; 
    
              } 
    
          } 
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sunfb/p/3927204.html
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