Android安全机制介绍

Android的安全机制包括以下几个方面：

     • 进程沙箱隔离机制。

     • 应用程序签名机制。

     • 权限声明机制。

     • 访问控制机制。

     • 进程通信机制。

     • 内存管理机制。

     • SELinux

1.进程沙箱隔离机制

Android应用程序在安装时被赋予独特的用户标识（UID），并永久保持；应用程序及其运行的Dalvik虚拟机运行于独立的Linux进程空间，与UID不同的应用程序完全隔离。

2.应用程序签名机制

应用程序包（.apk文件）必须被开发者数字签名；同一开发者可指定不同的应用程序共享UID，进而运行于同一进程空间，共享资源。

签名的过程：

  • 生成私有、公共密钥和公共密钥证书

  • 对应用进行签名

  • 优化应用程序

签名的作用：

  • 识别代码的作者。

  • 检测应用程序是否发生了改变。

  • 在应用程序之间建立信任，以便于应用程序可以安全地共享代码和数据。

3.权限声明机制

应用程序需要显式声明权限、名称、权限组与保护级别。不同的级别要求应用程序行使此权限时的认证方式不同：

Normal级申请即可用；

Dangerous级需在安装时由用户确认才可用；

Signature与Signatureorsystem则必须是系统用户才可用。

• 通过manifest文件中声明以下属性

 请求android:name对应的权限。

•  通过以下属性添加自定义权限

 

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

  android:name="com.test.android.ACCESS_FRIENDS_LIST"

  android:description="@string/permission_description"

  android:label="@string/permission_label"

  android:protectionLevel="normal" />

•  系统组件权限，如activity组件

4.访问控制机制

 传统的Linux访问控制机制确保系统文件与用户数据不受非法访问。

    Linux用户与权限

    • 超级用户（root），具有最高的系统权限，UID为0。

    • 系统伪用户，Linux操作系统出于系统管理的需要，但又不愿赋予超级用户的权限，需要将某些关键系统应用，文件所有权赋予某些系统伪用户，其UID范围为1～ 499，系统的伪用户不能登录系统。

    • 普通用户，只具备有限的访问权限，UID 为 500 ～ 6000，可以登录系统获得 shell

    在Linux权限模型下，每个文件属于一个用户和一个组，由UID与GID标识其所有权。针对于文件的具体访问权限

    定义为可读(r)、可写(w)与可执行(x)，并由三组读、写、执行组成的权限三元组来描述相关权限。

    第一组定义文件所有者（用户）的权限，第二组定义同组用户（GID相同但UID不同的用户）的权限，第三组定

    义其他用户的权限（GID与UID都不同的用户）。

5.进程通信机制

Binder进程通信机制提供基于共享内存的高效进程通信；Binder基于Client-Server模式，提供类似COM

    与CORBA的轻量级远程进程调用（RPC）；通过接口描述语言（AIDL）定义接口与交换数据的类型，确保进程

    间通信的数据不会溢出越界，污染进程空间。

 

6.内存管理机制

基于标准 Linux的低内存管理机制（OOM），设计实现了独特的低内存清理（LMK）机制，将进程按重要性分级、分组，当内存不足时，自动清理最低级别进程所占用的内存空间；同时，引入不同于传统Linux共享内存机制的Android共享内存机制Ashmem，具备清理不再使用共享内存区域的能力。

7.SELinux

SELinux 拥有三个基本的操作模式

• Disabled：禁用SELinux策略

• Permissive：在Permissive模式下，SELinux会被启用但不会实施安全性策略，而只会发出警告及记录行

  动。Permissive模式在排除SELinux的问题时很有用

• Enforcing：这个缺省模式会在系统上启用并实施SELinux的安全性策略，拒绝访问及记录行动

SELinux 拥有三种访问控制方法：

• 强制类型（TE）：TE是针对型策略所采用的主要访问控制机制

• 基于角色的访问控制（RBAC）：它以SELinux用户（未必等同Linux用户）为基础，但缺省的针对型策略并未采用它

• 多层保障（MLS）：未被采用，而且经常隐藏在缺省的针对型策略内。