全面理解 Android 安全机制(Android Permission)

Android App Sandbox

在上一篇博客,我们知道 Linux 中的 Sandbox 主要做隔离工作,将不同任务或用户间的耦合降到最低。Android 应用也借用了 Linux Sandbox技术,将不同 APP 之间做了隔离;APP 之间的隔离主要是资源隔离和权限访问隔离。

如上图所示,每个 Android APP 都运行在他们自己的 Linux 线程中(UID不同),每个应用程序彼此独立,默认情况下无法访问其他应用程序资源。 APP 权限机制为应用程序之间的资源互访提供了可行性,APP必须申请到权限并经过用户授权后才能访问 Android 系统 API 或 其他阴功程序的服务。

如果两个 Android App 运行在同一个进程里(此时的 UID 是相同的),可以共享数据和代码。

那么问题来了,如何让两个 APP 运行在同一个进程里?

  • 首先,两个 APP 要用相同的 private key 来签名
  • 然后,添加两个APP manifest.xml 文件中属性 android:sharedUserId,均设置为相同的值或名字(其实是设置成相同的UID)。

Android Permission 机制

Permissions 机制限制应用访问特定的资源,如照相机、网络、外部存储、查看通话记录以及某些API。

Android 定义了很多 Permissions,详细可以参照官方文档

若要申请某个权限,可以在 manifest.xml 中添加 <user-permission> 属性。

<uses-permission android:name="string" />

android:name 代表的就是权限名称。

自定义 Permission

APP 可以自己定义 Permission 来限制别的APP访问自己的资源。别的应用想访问此 APP 的资源,必须在自己的 AndroidManifest.xml 中添加此 Permission。自定义权限也是在 AndroidManifest.xml 通过 <permission> 标签定义。

下面我们来举例说明。

自定义一个 Permission,至少需要的元素是 name, description, label 和 protectionLevel。

以上 XML 语句定义了一个属于 com.stackvoid.xxx 包的新权限 – ACCESS_PRIVATE_DATA_TEST,这就意味着用户如果授予另外一个程序 ACCESS_PRIVATE_DATA_TEST 权限,所有通过 xxx 应用产生的数据都可以被那个应用程序读取到。这里,我们将 protectionLevel 设置为 dangerous,PERSONAL_INFO 定义在 android.permission-group 包中,表示 ACCESS_PRIVATE_DATA_TEST 属于 PERSONAL_INFO 这一组。

这里我们最关心的选项是 protectionLevel。

  • normal,默认值。系统自动授予此 Permission,在 APP 安装的时候能看到申请此 Permission。
  • signature,具有相同的 Signature的 APP,才能申请此 Permission,否则,系统拒绝。
  • dangerous,一般来说系统不会自动授予此 Permission,因为此 Permission 会有潜在的威胁;一般来说在使用 APP 的过程中,需要用到此权限,会弹出窗口,让用户来授权。

当自定义权限时,一定要遵循最小权限原则,在这个例子中,所定义的权限仅仅是外部应用可以读取到数据,但是写数据,必须定义另外一个权限。

实例

首先创建了两个 APP,APP A ,APP B ; APP A 自定义权限,并且定义一个静态广播;APP B 使用此权限来发送广播给 A。

APP A 的 AndroidManifest.xml 文件如下:

APP B 的 AndroidManifest.xml 文件如下:

如上 Demo, APP B 给 APP A 发送消息,因为 APP B 中使用了 A 的权限,A 可以收到了;若未在 APP B 的 AndroidManifest.xml 文件中声明使用 A 中自定义的权限,APP B发送的消息,A是收不到的,因为 A 中的广播需要相应的权限。

另外,也可在 APP B 的 AndroidManifest.xml 文件中声明权限时,添加android:protectionLevel=“signature”,指定 APP B只能接收到使用同一证书签名的 APP 发送的消息。

更多资料

stackoverflow 对自定义权限的讨论

Android 官方文档对自定义权限的说明

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