Android中的安全与访问权限控制

  次阅读 作者:智能小宝 来源:互联网 2016-01-14 12:27 我要评论(0)

Android是一个多进程系统,在这个系统中,应用程序(或者系统的部分)会在自己的进程中运行。系统和应用之间的安全性是通过Linux的facilities(工具,功能)在进程级别来强制实现的,比如会给应用程序分配user ID和Group ID。更细化的安全特性是通过"Permission"机制对特定的进程的特定的操作进行限制,而"per-URI permissions"可以对获取特定数据的access专门权限进行限制。

安全架构

Android安全架构中一个中心思想就是:应用程序在默认的情况下不可以执行任何对其他应用程序,系统或者用户带来负面影响的操作。这包括读或写用户的私有数据(如联系人数据或email数据),读或写另一个应用程序的文件,网络连接,保持设备处于非睡眠状态。

一个应用程序的进程就是一个安全的沙盒。它不能干扰其它应用程序,除非显式地声明了"permissions",以便它能够获取基本沙盒所不具备的额外的能力。它请求的这些权限"permissions"可以被各种各样的操作处理,如自动允许该权限或者通过用户提示或者证书来禁止该权限。应用程序需要的那些"permissions"是静态的在程序中声明,所以他们会在程序安装时就被知晓,并不会再改变。

应用程序签名

所有的Android应用程序(.apk文件)必须用证书进行签名认证,而这个证书的私钥是由开发者保有的。该证书可以用以识别应用程序的作者。该证书也不需要CA签名认证(注:CA就是一个第三方的证书认证机构,如verisign等)。Android应用程序允许而且一般也都是使用self-signed证书(即自签名证书)。证书是用于在应用程序之间建立信任关系,而不是用于控制程序是否可以安装。签名影响安全性的最重要的方式是通过决定谁可以进入基于签名的permisssions,以及谁可以share 用户IDs。

用户IDs和文件存取

每一个Android应用程序(.apk文件)都会在安装时就分配一个独有的Linux用户ID,这就为它建立了一个沙盒,使其不能与其他应用程序进行接触(也不会让其它应用程序接触它)。这个用户ID会在安装时分配给它,并在该设备上一直保持同一个数值。

由于安全性限制措施是发生进程级,所以两个package中的代码不会运行在同一个进程当中,他们要作为不同的Linux用户出现。我们可以通过使用AndroidManifest.xml文件中的manifest标签中的sharedUserId属性,来使不同的package共用同一个用户ID。通过这种方式,这两个package就会被认为是同一个应用程序,拥有同一个用户ID(实际不一定),并且拥有同样的文件存取权限。注意:为了保持安全,只有当两个应用程序被同一个签名签署的时候(并且请求了同一个sharedUserId)才会被分配同样的用户ID.

所有存储在应用程序中的数据都会赋予一个属性-该应用程序的用户ID,这使得其他package无法访问这些数据。当通过这些方法getSharedPreferences(String, int), openFileOutput(String, int), or openOrCreateDatabase(String, int, SQLiteDatabase.CursorFactory)来创建一个新文件时,你可以通过使用MODE_WORLD_READABLE and/or MODE_WORLD_WRITEABLE标志位来设置是否允许其他package来访问读写这个文件。当设置这些标志位时,该文件仍然属于该应用程序,但是它的global read and/or write权限已经被设置,使得它对于其他任何应用程序都是可见的。

Using Permissions使用权限

一个基本的Android程序通常是没有任何permissions与之关联的,这就是说它不能做任何扰乱用户或破坏数据的勾当。那么为了使用设备被保护的features,我们就必须在AndroidManifest.xml添加一个或多个<uses-permission> 标签,用以声明你的应用程序需要的permissions.

下面是个例子。

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

package="com.android.app.myapp">

<uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_SMS" />

...

</manifest>

应用程序安装的时候,应用程序请求的permissions是通过package installer来批准获取的。package installer是通过检查该应用程序的签名和/或用户的交换结果来确定是否给予该程序request的权限。在用户使用过程中不会去检查权限,也就是说要么在安装的时候就批准该权限,使其按照设计可以使用该权限;要么就不批准,这样用户也就根本无法使用该feature,也不会有任何提示告知用户尝试失败。

很多时候, 一个permission failure会导致一个SecurityException被抛回该应用程序. 但是Android并不保证这种情况会处处发生。例如,当数据被deliver到每一个receiver的时候,sendBroadcast(Intent) 方法会去检查permissions,在这个方法调用返回之后,你也不会收到任何exception。几乎绝大多数情况,一个permission failure都会打印到log当中。

Android系统定义的权限可以在Manifest.permission中找到。任何一个程序都可以定义并强制执行自己独有的permissions,因此Manifest.permission中定义的permissions并不是一个完整的列表(即有肯能有自定义的permissions)。

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