按哥的習慣,應該是所有洗剪吹完後再發,不過今年是馬年,什麼都強調 立刻。因此 如今就先奉獻 立刻有第一部分 祝各位同仁,朋友 馬年快樂。html
SEAndroid是Google在Android 4.4上正式推出的一套以SELinux爲基礎於核心的系統安全機制。而SELinux則是由美國NSA(國安局)和一些公司(RedHat、Tresys)設計的一個針對Linux的安全增強系統。java
NSA最初設計的安全模型叫FLASK,全稱爲Flux Advanced Security Kernel(由Uta大學和美國國防部開發,後來由NSA將其開源),當時這套模型針對DTOS系統。後來,NSA以爲Linux更具發展和普及前景,因此就在Linux系統上從新實現了FLASK,稱之爲SELinux。node
Linux Kernel中,SELinux經過Linux Security Modules實現。在2.6以前,SElinux經過Patch方式發佈。從2.6開始,SELinux正式入駐內核,成爲標配。linux
思考:android
1 一樣是政府部門,差異咋這麼大?shell
2 一樣涉及操做系統和安全相關,NSA爲什麼敢用Linux,爲何千方百計要開源?express
因爲Linux有多種發行版本,因此各家的SELinux表現形式也略有區別。具體到Android平臺,Google對其進行了必定得修改,從而獲得SEAndroid。apache
本文將先對SELinux相關知識進行介紹,而後看看Android是如何實現SELinux的(我們只看用戶空間)。編程
要求:最好能下到Android 4.4源碼,可http://blog.csdn.net/innost/article/details/14002899緩存
目標:學完本文,讀者應該能夠輕鬆修改相關安全策略文件,以進一步在安全方面定製本身的Android系統。
SELinux出現以前,Linux上的安全模型叫DAC,全稱是Discretionary Access Control,翻譯爲自主訪問控制。DAC的核心思想很簡單,就是:
顯然,DAC太過寬鬆了,因此各路高手千方百計都要在Android系統上搞到root權限。那麼SELinux如何解決這個問題呢?原來,它在DAC以外,設計了一個新的安全模型,叫MAC(Mandatory Access Control),翻譯爲強制訪問控制。MAC的處世哲學很是簡單:即任何進程想在SELinux系統中幹任何事情,都必須先在安全策略配置文件中賦予權限。凡是沒有出如今安全策略配置文件中的權限,進程就沒有該權限。來看一個SEAndroid中設置權限的例子:
[例子1]
/*
from external/sepolicy/netd.te
下面這條SELinux語句表示 容許(allow )netd域(domain)中的進程 」寫(write)「
類型爲proc的文件
注意,SELinux中安全策略文件有本身的一套語法格式,下文咱們將詳細介紹它
*/
allow netd proc:file write
若是沒有在netd.te中使用上例中的權限配置allow語句,則netd就沒法往/proc目錄下得任何文件中寫數據,即便netd具備root權限。
顯然,MAC比DAC在權限管理這一塊要複雜,要嚴格,要細緻得多。
那麼,關於DAC和MAC,此處筆者總結了幾個知識點:
經過上述內容,讀者應該能感受到,在SELinux中,安全策略文件是最重要的。確實如此。事實上,對本文的讀者而言,學習SELinux的終極目標應該是:
前面也曾提到,SELinux有本身的一套規則來編寫安全策略文件,這套規則被稱之爲SELinux Policy語言。它是掌握SELinux的重點。
Linux中有兩種東西,一種死的(Inactive),一種活的(Active)。死的東西就是文件(Linux哲學,萬物皆文件。注意,萬不可狹義解釋爲File),而活的東西就是進程。此處的「死」和「活」是一種比喻,映射到軟件層面的意思是:進程能發起動做,例如它能打開文件並操做它。而文件只能被進程操做。
SELinux中,每種東西都會被賦予一個安全屬性,官方說法叫Security Context。Security Context(之後用SContext表示)是一個字符串,主要由三部分組成。例如SEAndroid中,進程的SContext可經過ps -Z命令查看,如圖1所示:
圖1 Nexus 7 ps -Z結果圖
圖1中最左邊的那一列是進程的SContext,以第一個進程/system/bin/logwrapper的SContext爲例,其值爲u:r:init:s0,其中:
再來看文件的SContext,讀者可經過ls -Z來查看,如圖2所示:
圖2 Nexus 7 ls -Z結果圖
圖2中,倒數第二列所示爲Nexus 7根目錄下幾個文件和目錄的SContext信息,以第一行root目錄爲例,其信息爲u:object_r:rootfs:s0:
根據SELinux規範,完整的SContext字符串爲:
user:role:type[:range]
注意,方括號中的內容表示可選項。s0屬於range中的一部分。下文再詳細介紹range所表明的Security Level相關的知識。
看,SContext的核心實際上是前三個部分:user:role:type。
剛纔說了,MAC基本管理單位是TEAC(Type Enforcement Accesc Control),而後是高一級別的Role Based Accesc Control。RBAC是基於TE的,而TE也是SELinux中最主要的部分。
下面來看看TE。
在例子1中,你們已經見過TE的allow語句了,再來細緻研究下它:
[例子2]
allow netd proc:file write
這條語句的語法爲:
根據SELinux規範,完整的allow相關的語句格式爲:
rule_name source_type target_type : class perm_set
咱們直接來看幾個實例:
[例子3]
//SEAndroid中的安全策略文件policy.conf
#容許zygote域中的進程向init type的進程(Object Class爲process)發送sigchld信號
allow zygote init:process sigchld;
#容許zygote域中的進程search或getattr類型爲appdomain的目錄。注意,多個perm_set
#可用{}括起來
allow zygote appdomain:dir { getattr search };
#來個複雜點的:
#source_type爲unconfineddomain target_type爲一組type,由
#{ fs_type dev_type file_type }構成。object_class也包含兩個,爲{ chr_file file }
#perm_set語法比較奇特,前面有一個~號。它表示除了{entrypoint relabelto}以外,{chr_file #file}這兩個object_class所擁有的其餘操做
allow unconfineddomain {fs_type dev_type file_type}:{ chr_file file } \
~{entrypoint relabelto};
#特殊符號除了~外,還有-號和*號,其中:
# 1):-號表示去除某項內容。
# 2):*號表示全部內容。
#下面這條語句中,source_type爲屬於appdomain,但不屬於unconfinedomain的進程。
#而 *表示全部和capability2相關的權限
#neverallow:表示毫不容許。
neverallow { appdomain -unconfineddomain } self:capability2 *;
特別注意,前面曾提到說權限必須顯示聲明,沒有聲明的話默認就沒有權限。那neverallow語句就不必存在了。由於」無權限「是不須要聲明的。確實如此,neverallow語句的做用只是在生成安全策略文件時進行檢查,判斷是否有違反neverallow語句的allow語句。例如,筆者修改shell.te中一個語句後,生成安全策略文件時就檢測到了衝突,如圖3所示:
圖3 neverallow的做用
如圖3所示,筆者修改shell.te後,意外致使了一條allow語句與neverallow語句衝突,從而生成安全策略文件失敗。
下面咱們來看上述allow語句中所涉及到的object class和perm set。
Object class很難用語言說清楚它究竟是怎麼定義的,因此筆者也不廢話,直接告訴你們常見的Object class有哪些。見下面的SEPolicy示例:
[external/sepolicy/security_classes示例]
.......
#此文件定義了Android平臺中支持的Object class
#根據SELinux規範,Object Class類型由class關鍵字申明
# file-related classes
class filesystem
class file #表明普通文件
class dir #表明目錄
class fd #表明文件描述符
class lnk_file #表明連接文件
class chr_file #表明字符設備文件
......
# network-related classes
class socket #socket
class tcp_socket
class udp_socket
......
class binder #Android平臺特有的binder
class zygote #Android平臺特有的zygote
#Android平臺特有的屬性服務。注意其後的userspace這個詞
class property_service # userspace和用戶空間中的SELinux權限檢查有關,下文再解釋
上述示例展現了SEAndroid中Object Class的定義,其中:
聽說:在kernel編譯時會根據security_class文件生成對應的頭文件。從這裏能夠看出,SELinux須要根據發行平臺來作相應修改。同時能夠看出,該文件通常也不須要咱們去修改。
再來看Perm set。Perm set指得是某種Object class所擁有的操做。以file這種Object class而言,其擁有的Perm set就包括read,write,open,create,execute等。
和Object class同樣,SELinux或SEAndroid所支持的Perm set也須要聲明,來看下面的例子:
[external/sepolicy/access_vectors]
#SELinux規範中,定義perm set有兩種方式,一種是使用下面的common命令
#其格式爲:common common_name { permission_name ... } common定義的perm set能
#被另一種perm set命令class所繼承
#如下是Android平臺中,file對應的權限(perm set)。其大部分權限讀者能猜出是幹什麼的。
#有一些權限須要結合文後的參考文獻來學習
common file {
ioctl read write create getattr setattr lock relabelfrom relabelto
append unlink link rename execute swapon quotaon mounton }
#除了common外,還有一種class命令也可定義perm set,以下面的例子:
#class命令的完整格式是:
#class class_name [ inherits common_name ] { permission_name ... }
#inherits表示繼承了某個common定義的權限 注意,class命令定義的權限其實針對得就是
#某個object class。它不能被其餘class繼承
class dir inherits file {
add_name remove_name reparent search rmdir open audit_access execmod
}
#來看SEAndroid中的binder和property_service這兩個Object class定義了哪些操做權限
class binder {
impersonate call set_context_mgr transfer }
class property_service { set }
提示:Object class和Perm set的具體內容(SELinux中其實叫Access Vector)都和Linux系統/Android系統密切相關。因此,從知識鏈的角度來看,Linux編程基礎很重要。
如今再來看type的定義,和type相關的命令主要有三個,以下面的例子所示:
[external/sepolicy相關文件]
#type命令的完整格式爲:type type_id [alias alias_id,] [attribute_id]
#其中,方括號中的內容爲可選。alias指定了type的別名,能夠指定多個別名。
#下面這個例子定義了一個名爲shell的type,它和一個名爲domain的屬性(attribute)關聯
type shell, domain; #本例來自shell.te,注意,能夠關聯多個attribute
#屬性由attribute關鍵字定義,如attributes文件中定義的SEAndroid使用的屬性有:
attribute domain
attribute file_type
#能夠在定義type的時候,直接將其和某個attribute關聯,也能夠單獨經過
#typeattribue將某個type和某個或多個attribute關聯起來,以下面這個例子
#將前面定義的system類型和mlstrustedsubject屬性關聯了起來
typeattribute system mlstrustedsubject
特別注意:對初學者而言,attribute和type的關係最難理解,由於「attribute」這個關鍵詞實在是沒取好名字,很容易產生誤解:
使用attribute有什麼好處呢?通常而言,系統會定義數十或數百個Type,每一個Type都須要經過allow語句來設置相應的權限,這樣咱們的安全策略文件編起來就會很是麻煩。有了attribute以後呢,咱們能夠將這些Type與某個attribute關聯起來,而後用一個allow語句,直接將source_type設置爲這個attribute就能夠了:
[例子4]
#定義兩個type,分別是A_t和B_t,它們都管理到attribute_test
type A_t attribute_test;
type B_t attribute_test;
#寫一個allow語句,直接針對attribute_test
allow attribute_test C_t:file {read write};
#上面這個allow語句在編譯後的安全策略文件中會被以下兩條語句替代:
allow A_t C_t:file {read write};
allow B_t C_t:file {read write};
前面講過,TE的完整格式爲:
rule_name source_type target_type : class perm_set
因此,attribute能夠出如今source_type中,也能夠出如今target_type中。
提示:通常而言,定義type的時候,都會在名字後添加一個_t後綴,例如type system_t。而定義attribute的時候不會添加任何後綴。可是Android平臺沒使用這個約定俗成的作法。不過不要緊,SEAndroid中定義的attribute都在external/sepolicy/attribute這個文件中,若是分不清是type仍是attribute,則能夠查看這個文件中定義了哪些attribute。
最後咱們來看看TE中的rule_name,一共有四種:
[例子5]
#來自external/sepolicy/netd.te文件
#永遠不容許netd域中的進程 讀寫 dev_type類型的 塊設備文件(Object class爲blk_file)
neverallow netd dev_type:blk_file { read write }
絕大多數狀況下,SELinux的安全配置策略須要咱們編寫各類各樣的xx.te文件。由前文可知,.te文件內部應該包含包含了各類allow,type等語句了。這些都是TEAC,屬於SELinux MAC中的核心組成部分。
在TEAC之上,SELiunx還有一種基於Role的安全策略,也就是RBAC。RBAC究竟是如何實施相關的權限控制呢?咱們先來看SEAndroid中Role和User的定義。
[external/sepolicy/roles]
#Android中只定義了一個role,名字就是r
role r;
#將上面定義的r和attribute domain關聯起來
role r types domain;
再來看user的定義。
[external/sepolicy/users]
#支持MLS的user定義格式爲:
#user seuser_id roles role_id level mls_level range mls_range;
#不支持MLS user定義格式爲:
#user seuser_id roles role_id;
#SEAndroid使用了支持MLS的格式。下面定義的這個user u,將和role r關聯。
#注意,一個user能夠和多個role關聯。
#level以後的是該user具備的安全級別。s0爲最低級,也就是默認的級別,mls_systemHigh
#爲u所能得到的最高安全級別(security level)。此處暫且不表MLS
user u roles { r } level s0 range s0 - mls_systemhigh;
那麼,Roles和User中有什麼樣的權限控制呢?
1)首先,咱們應該容許從一個role切換(SELinux用Transition表達切換之意)到另一個role,例如:
#注意,關鍵字也是allow,但它和前面TE中的allow實際上不是一種東西
#下面這個allow容許from_role_id切換到to_role_id
allow from_role_id to_role_id;
2) 角色之間的關係。SELinux中,Role和Role之間的關係和公司中的管理人員的層級關係相似,例如:
#dominance語句屬於deprecated語句,MLS中有新的定義層級相關的語句。不過此處要介紹的是
#selinux中的層級關係
#下面這句話表示super_r dominate(統治,關鍵詞dom) sysadm_r和secadm_r這兩個角色
#反過來講,sysadm_r和secadm_r dominate by (被統治,關鍵詞 domby) super_r
#從type的角度來看,super_r將自動繼承sysadm_r和secadm_r所關聯的type(或attribute)
dominance { role super_r {role sysadm_r; role secadm_r; }
3)其餘內容,因爲SEAndroid沒有使用,此處不表。讀者可閱讀後面的參考文獻。
話說回來,怎麼實現基於Role或User的權限控制呢?SELinux提供了一個新的關鍵詞,叫constrain,來看下面這個例子:
[例子6]
#constrain標準格式爲:
# constrain object_class_set perm_set expression ;
#下面這句話表示只有source和target的user相同,而且role也相同,才容許
#write object_class爲file的東東
constrain file write (u1 == u2 and r1 == r2) ;
前面已經介紹過object_class和perm_set了,此處就再也不贅述。constrain中最關鍵的是experssion,它包含以下關鍵詞:
關於constrain,再補充幾個知識點:
關於RBAC和constrain,咱們就介紹到此。
提示:筆者花了很長時間來理解RBAC和constrain究竟是想要幹什麼。其實這玩意很簡單。由於TE是Type Enforcement,沒user和role毛事,而RBAC則可經過constrain語句來在user和role上再加一些限制。固然,constrain也能夠對type進行限制。如此而已!
前面陸陸續續講了些SELinux中最多見的東西。不過細心的人可能會問這樣一個問題:這些SContext最開始是怎麼賦給這些死的和活的東西的?Good Question!
提示:SELinux中,設置或分配SContext給進程或文件的工做叫Security Labeling,土語叫打標籤。
這個問題的回答嘛,其實也蠻簡單。Android系統啓動後(其餘Linux發行版相似),init進程會將一個編譯完的安全策略文件傳遞給kernel以初始化kernel中的SELinux相關模塊(姑且用Linux Security Module:LSM來表示它把),而後LSM可根據其中的信息給相關Object打標籤。
提示:上述說法略有不許,先且表述如此。
LSM初始化時所須要的信息以及SContext信息保存在兩個特殊的文件中,以Android爲例,它們分別是:
來看這兩個文件的內容:
[external/sepolicy/initial_sids和initial_sid_context]
#先看initial_sids
sid kernel #sid是關鍵詞,用於定義一個sid
sid security
sid unlabeled
sid fs
sid file
sid file_labels
sid init
......
#再來看initial_sid_context
sid kernel u:r:kernel:s0 #將initial_sids中定義的sid和初始的SContext關聯起來
sid security u:object_r:kernel:s0
sid unlabeled u:object_r:unlabeled:s0
sid fs u:object_r:labeledfs:s0
sid file u:object_r:unlabeled:s0
sid file_labels u:object_r:unlabeled:s0
sid init u:object_r:unlabeled:s0
提示:sid的細節須要查看LSM的實現。此處不擬深究它。另外,這兩個文件也是和Kernel緊密相關的,因此通常不用修改它們。
SEAndroid中,init進程的SContext爲u:r:init:s0,而init建立的子進程顯然不會也不可能擁有和init進程同樣的SContext(不然根據TE,這些子進程也就在MAC層面上有了和init同樣的權限)。那麼這些子進程的SContext是怎麼被打上和其父進程不同的SContext呢?
SELinux中,上述問題被稱爲Domain Transtition,即某個進程的Domain切換到一個更合適的Domain中去。Domain Transition也是須要咱們在安全策略文件中來配置的,並且有相關的關鍵詞,來看例子7。
[例子7-1]
#先要使用type_transition語句告訴SELinux
#type_transition的完整格式爲:
# type_transition source_type target_type : class default_type;
#對Domain Transition而言有以下例子:
type_transition init_t apache_exec_t : process apache_t;
上面這個例子的解釋以下,請讀者務必仔細:
明白了嗎?要作DT,確定須要先fork一個子進程,而後經過execv打開一個新的可執行文件,從而進入變成那個可執行文件對應的活物!因此,在type_transition語句中,target_type每每是那個可執行文件(死物)的type。default_type則表示execv執行後,這個活物默認的Domain。另外,對DT來講,class必定會是process。
請注意,DT屬於Labeling一部分,但這個事情還沒完。由於打標籤也須要相關權限。因此,上述type_transition不過是開了一個頭而已,要真正實施成功這個DT,還須要下面至少三個allow語句配合:
[例子7-2]
#首先,你得讓init_t域中的進程可以執行type爲apache_exec_t的文件
allow init_t apache_exec_t : file execute;
#而後,你還得告訴SELiux,容許init_t作DT切換以進入apache_t域
allow init_t apache_t : process transition;
#最後,你還得告訴SELinux,切換入口(對應爲entrypoint權限)爲執行apache_exec_t類型
#的文件
allow apache_t apache_exec_t : file entrypoint;
爲何會須要上述多達三個權限呢?這是由於在Kernel中,從fork到execv一共設置了三處Security檢查點,因此須要三個權限。
提示:讀者沒必要糾結這個了,按照規範作就完了。不過...,這致使咱們寫TE文件時候會比較麻煩啊!
確實比較麻煩,不過SELinux支持宏,這樣咱們能夠定義一個宏語句把上述4個步驟所有包含進來。在SEAndroid中,系統定義的宏全在te_macros文件中,其中和DT相關的宏定義以下:
[external/sepolicy/te_macros]
#定義domain_trans宏。$1,$2等等表明宏的第一個,第二個....參數
define(`domain_trans', `
# SEAndroid在上述三個最小權限上,還添加了本身的一些權限
allow $1 $2:file { getattr open read execute };
allow $1 $3:process transition;
allow $3 $2:file { entrypoint read execute };
allow $3 $1:process sigchld;
dontaudit $1 $3:process noatsecure;
allow $1 $3:process { siginh rlimitinh };
')
#定義domain_auto_trans宏,這個宏纔是咱們在te中直接使用的
#以例子7而言,該宏的用法是:
#domain_auto_trans(init_t, apache_exec_t, apache_t)
define(`domain_auto_trans', `
# 先allow相關權限
domain_trans($1,$2,$3)
# 而後設置type_transition
type_transition $1 $2:process $3;
')
在external/sepolicy/init_shell.te中就有上述宏的用法:
./init_shell.te:4:domain_auto_trans(init, shell_exec, init_shell)
除了DT外,還有針對Type的Transition。舉個例子,假設目錄A的SContext爲u:r:dir_a,那麼默認狀況下在該目錄下建立的文件都具備u:r:dir_a這個SContext。因此咱們也要針對死得東西進行打標籤。
和DT相似,TT的語句也是type_transition,並且要順利完成Transition,也須要申請相關權限。廢話再也不多說,咱們直接看te_macros是怎麼定義TT所須要的宏的:
[external/sepolicy/te_macros]
# 定義file_type_trans(domain, dir_type, file_type)宏
#
define(`file_type_trans', `
# ra_dir_perms是一個宏,由global_macros文件定義,其值爲:
#define(`ra_dir_perms', `{ r_dir_perms add_name write }')
allow $1 $2:dir ra_dir_perms;
# create_file_perms也是一個宏,定義在global_macros文件中,其值爲:
# define(`create_file_perms', `{ create setattr rw_file_perms
# link_file_perms }')
#而r_dir_perms=define(`r_dir_perms', `{ open getattr read search ioctl }
allow $1 $3:notdevfile_class_set create_file_perms;
allow $1 $3:dir create_dir_perms;
')
# 定義file_type_auto_trans(domain, dir_type, file_type)宏
#該宏的含義是:當domain域中的進程在某個Type爲dir_type的目錄中建立文件時,該文件的
#SContext應該是file_type
define(`file_type_auto_trans', `
file_type_trans($1, $2, $3)
type_transition $1 $2:dir $3;
#notdevfile_class_set也是一個宏,由global_macros文件定義,其值爲
# define(`notdevfile_class_set', `{ file lnk_file sock_file fifo_file }')
type_transition $1 $2:notdevfile_class_set $3;
')
WoW,SEAndroid太這兩個宏定義太複雜了,來看看官方文檔中的最小聲明是什麼:
[例子8]
type_transition acct_t var_log_t:file wtmp_t;
allow acct_t var_log_t:dir { read getattr lock search ioctl
add_name remove_name write };
allow acct_t wtmp_t:file { create open getattr setattr read
write append rename link unlink ioctl lock };
在SEAndroid的app.te中,有以下TT設置:
./app.te:86:file_type_auto_trans(appdomain, download_file, download_file)
DT和TT就介紹到這,翻來覆去就這麼點東西,多看幾遍就「櫃」(用櫃字,打一成語,參考2014年中國首次猜謎大會)了
=======未完,待續========
接第一部分的內容(http://blog.csdn.net/innost/article/details/19299937)。
今天公司年會,哥高興,因此發佈第二部。SELinux/SEAndroid一共分三部分。第一和第二部分是SELinux的基礎知識,第三部分是SEAndroid的工做源碼分析。
前面一節中,讀者見識到了DT和TT。不過這些描述的都是Transition,即從某種Type或Domain進入另一種Type或Domain,而上述內容並無介紹最初的Type怎麼來。在SELinux中,對與File相關的死貨(比「死東西」少些一個字)還有一些特殊的語句。
直接看SEAndroid中的文件吧。
[external/sepolicy/file_contexts]
#從file_contexts這個文件名也可看出,該文件描述了死貨的SContext
#果真:SEAndroid多各類預先存在的文件,目錄等都設置了初始的SContext
#注意下面這些*,?號,表明通配符
/dev(/.*)? u:object_r:device:s0
/dev/akm8973.* u:object_r:akm_device:s0
/dev/accelerometer u:object_r:accelerometer_device:s0
/dev/alarm u:object_r:alarm_device:s0
/dev/android_adb.* u:object_r:adb_device:s0
/dev/ashmem u:object_r:ashmem_device:s0
/dev/audio.* u:object_r:audio_device:s0
/dev/binder u:object_r:binder_device:s0
/dev/block(/.*)? u:object_r:block_device:s0
......
#注意下面的--號,SELinux中相似的符號還有:
#‘-b’ - Block Device ‘-c’ - Character Device
#‘-d’ - Directory ‘-p’ - Named Pipe
#‘-l’ - Symbolic Link ‘-s’ - Socket
#‘--’ - Ordinary file
/system(/.*)? u:object_r:system_file:s0
/system/bin/ash u:object_r:shell_exec:s0
/system/bin/mksh u:object_r:shell_exec:s0
/system/bin/sh -- u:object_r:shell_exec:s0
/system/bin/run-as -- u:object_r:runas_exec:s0
/system/bin/app_process u:object_r:zygote_exec:s0
/system/bin/servicemanager u:object_r:servicemanager_exec:s0
/system/bin/surfaceflinger u:object_r:surfaceflinger_exec:s0
/system/bin/drmserver u:object_r:drmserver_exec:s0
上面的內容很簡單,下面來個面生的:
[external/sepolicy/fs_use]
#fs_use中的fs表明file system.fs_use文件描述了SELinux的labeling信息
#在不一樣文件系統時的處理方式
#對於常規的文件系統,SContext信息存儲在文件節點(inode)的屬性中,系統可經過getattr
#函數讀取inode中的SContext信息。對於這種labeling方式,SELinux定義了
#fs_use_xattr關鍵詞。這種SContext是永遠性得保存在文件系統中
fs_use_xattr yaffs2 u:object_r:labeledfs:s0;
fs_use_xattr jffs2 u:object_r:labeledfs:s0;
fs_use_xattr ext2 u:object_r:labeledfs:s0;
fs_use_xattr ext3 u:object_r:labeledfs:s0;
fs_use_xattr ext4 u:object_r:labeledfs:s0;
fs_use_xattr xfs u:object_r:labeledfs:s0;
fs_use_xattr btrfs u:object_r:labeledfs:s0;
#對於虛擬文件系統,即Linux系統運行過程當中建立的VFS,則使用fs_use_task關鍵字描述
#目前也僅有pipefs和sockfs兩種VFS格式
fs_use_task pipefs u:object_r:pipefs:s0;
fs_use_task sockfs u:object_r:sockfs:s0;
#還沒完,還有一個fs_use_trans,它也是用於Virtual File System,但根據SELinux官方
#描述,好像這些VFS是針對pseudo terminal和臨時對象。在具體labeling的時候,會根據
#fs_use_trans以及TT的規則來來決定最終的SContext
#咱們如下面這個例子爲例:
fs_use_trans devpts u:object_r:devpts:s0;
#假設還有一條TT語句
#type_transition sysadm_t devpts : chr_file sysadm_devpts_t:s0;
#表示當sysadm_t的進程在Type爲devpts下建立一個chr_file時,其SContext將是
#sysadm_devpts_t:s0。若是沒有這一條TT,則將使用fs_use_trans設置的SContext:
#u:object_r:devpts:s0 注意,和前面的TT比起來,這裏並非以目錄爲參考對象,而是
#以FileSystem爲參考對象
fs_use_trans tmpfs u:object_r:tmpfs:s0;
fs_use_trans devtmpfs u:object_r:device:s0;
fs_use_trans shm u:object_r:shm:s0;
fs_use_trans mqueue u:object_r:mqueue:s0;
到此,咱們介紹了fs_use_xattr,fs_use_task和fs_use_trans,那麼這三種打標籤的方法是否涵蓋了全部狀況呢?答案確定是否,由於咱們還有一個兄弟沒出場呢。
[external/sepolicy/genfs_context]
#genfs中的gen爲generalized之意,即上述三種狀況以外的死貨,就須要使用genfscon
#關鍵詞來打labeling了。通常就是/目錄,proc目錄,sysfs等
genfscon rootfs / u:object_r:rootfs:s0
genfscon proc / u:object_r:proc:s0
genfscon proc /net/xt_qtaguid/ctrl u:object_r:qtaguid_proc:s0
......
到此,絕大部分能想到的死貨怎麼打標籤就介紹完了。
不過,從知識完整性角度看,還有對網絡數據包打標籤的工做,這也是SELinux新增的功能。不過,它涉及到與iptables相關的工做,因此筆者也不想過多討論。在SEAndroid中,selinux-network.sh腳本就是來幹這個事情的,其內容如圖4所示:
圖4 網絡數據包打標籤
由圖4能夠看出,SEAndroid暫時也沒放開網絡數據包打標籤的功能。"-j SECMARK --selctx SContext"是iptables(須要支持SELinux功能)新增選項,用來給各類數據包也打上標籤。
除了數據包外,還能夠給端口打標籤,這是由portcon關鍵詞來完成的。此處再也不詳述,讀者有個概念便可。
上文介紹的TE,RBAC基本知足了「平等社會」條件下的權限管理,但它沒法反映現實社會中等級的概念。爲此,SELinux又添加了一種新的權限管理方法,即Multi-Lever Security,多等級安全。多等級安全信息也被添加到SContext中。因此,在MLS啓用的狀況下(注意,你能夠控制SELinux啓用用MLS仍是不啓用MLS),完整的SContext由
看,MLS啓用後,SContext type後面的字段變得很是複雜,看着有些頭暈(至少筆者初學它時是這樣的)。下面立刻來解釋它。
[Security-level解析]
|-->low security level<--| - |-->high security level<--|
sensitivity[:category,...] - sensitivity [:category,...]
上述字符串由三部分組成:
security level由兩部分組成,先來看第一部分由sensitivity關鍵字定義的sensitivity,其用法見以下例子:
[例子9]
#用sensitivity定義一個sens_id,alias指定別名。
sensitivity sens_id alias alias_id [ alias_id ];
#好比:
sensitivity s0 alias unclassified
sensitivity s1 alias seceret
sensitivity s2 alias top-seceret
.....
#Question:從alias看,彷佛so的級別<s1的級別<s2的級別。可是
#alias並非sensitivity的必要選項,並且名字能夠任取。
#在SELinux中,真正設置sensitivity級別的是由下面這個關鍵詞表示
dominance {s0 s1 s2.....sn}
#在上述dominance語句中,括號內最左邊的s0級別最低,依次遞增,直到最右邊的sn級別最高
再來看security level第二部分,即category關鍵字及用法,如例10所示:
[例子10]
#category cat_id alias alias_id;
#好比:
category c0
category c1 #等
#category和sensitivity不一樣,它定義的是類別,類別之間是沒有層級關係的。好比,
#小說能夠是一中cagetory,政府公文是另一種category,
SEAndroid中:
senstivity和category一塊兒組成了一個security level(之後簡稱SLevel),SLevel由關鍵字level聲明,以下例所示:
[例子11]
#level sens_id [ :category_id ];
#注意,SLevel能夠沒有category_id。看一個例子:
#sensitivity爲s0,category從c0,c1,c2一直到c255,注意其中的.號
level s0:c0.c255;
#沒有category_id,如:
level s0
和Role相似,SL1和SL2之間的關係有:
例如:
SL1="s2:c0.c5" dom SL2="s0:c2,c3"
如今回過頭來看SContext,其完整格式爲:
user:role:type:sensitivity[:category,...]- sensitivity [:category,...]
#前面例子中,咱們看到Android中,SContext有:
u:r:init:s0 #在這種case中,Low SLevel等於High SLevel,並且SLevel沒有包含Category
好了,知道了SLevel後,下面來看看它如何在MAC中發揮本身的力量。和constrain相似,MLS在其基礎上添加了一個功能更強大的mlsconstrain關鍵字。
mlsconstrain語法和constrain同樣同樣的:
mlsconstrain class perm_set expression;
和constrain不同的是,expression除了u1,u2,r1,r2,t1,t2外還新增了:
mlsconstrain只是一個Policy語法,那麼咱們應該如何充分利用它來體現多層級安全管理呢?來看圖5。
圖5 MLS的做用
MLS在安全策略上有一個形象的描述叫no write down和no read up:
反過來講:
1 低級別的東西只能往高級別的東西里邊寫數據
-----我和小夥伴們解釋這一條的時候,小夥伴驚呆了,我也驚呆了。他們的想法是」低級別往高級別裏寫,豈不是把數據破壞了?「。暈!這裏討論的是泄不泄密的問題,不是討論數據被破壞的事情。破壞就破壞了,只要沒泄密就完了。
2 低級別的東西不能從高級別的東西那邊讀數據
再來看看SEAndroid中的MLS:
讀者經過mmm external/sepolicy --just-print能夠打印出sepolicy的makefile執行狀況,其中有這樣的內容:
#m4用來處理Policy文件中的宏
m4 -D mls_num_sens=1 -D mls_num_cats=1024
在external/sepolicy/mls文件中有:
[external/sepolicy/mls]
#SEAndroid定義的兩個和MLS相關的宏,位於mls_macro文件中
gen_sens(mls_num_sens) #mls_num_sens=1
gen_cats(mls_num_cats) #mls_num_cats=1024
#下面這個宏生成SLevel
gen_levels(mls_num_sens,mls_num_cats)
不必解釋上面的宏了,最終的policy.conf中(2.4節將介紹它是怎麼來的),咱們能夠看到:
[out/target/product/generic/obj/ETC/sepolicy_intermediates/policy.conf]
sensitivity s0;
dominance { s0 }
category c0;
......#目前能告訴你們的是,policy.conf文件中,宏,attribute等都會被一一處理喔!
category c1023;
level s0:c0.c1023; #定義SLevel
#SEAndroid中,mls_systemlow宏取值爲s0
#mls_systemhigh宏取值爲s0:c0.c1023
user u roles { r } level s0 range s0 - s0:c0.c1023; #定義u
最後,來看一下mlsconstain的例子:
[例子12]
mlsconstrain dir search
(( l1 dom l2 ) or
(( t1 == mlsfilereadtoclr ) and ( h1 dom l2 )) or
( t1 == mlsfileread ) or
( t2 == mlstrustedobject ));
#上述標粗體的都是attribute
不解釋!
到此,SELinux Policy語言中的基本要素都講解完畢,相信讀者對着真實的策略文件再仔細研究下就能完全搞明白。
不過,咱們前面反覆提到的安全策略文件究竟是什麼?咱們前面看到的例子彷佛都是文本文件,難道就它們是安全策略文件嗎?
拿個例子說事,來看圖6中Android的策略文件:
圖6 Android策略文件
Android中,SELinux的安全策略文件如圖6所示。這麼多文件,如何處理呢?來看圖7:
圖7 SElinux安全配置文件生成
由圖7可知:
提示:請讀者務必將上述步驟搞清楚。
圖8所示爲SEAndroid中sepolicy makefile的執行狀況:
圖8 sepolicy makefile執行狀況
看明白了嗎?
提示:
想知道如何打印make命令的執行狀況?請使用「--just-print」選項
進階閱讀:
1)上述作法是將全部源文件打包生成一個單一的安全策略文件,這種方式叫Monolithic
policy。顯然,在什麼都模塊化的今天,這種方式雖然用得最多,但仍是比較土。
SELinux還支持另一種所謂的模塊化Policy。這種Policy分Base Policy和Module
Policy兩個。BasePolicy爲基礎,先加載,而後能夠根據狀況動態加載Module Policy
目前SEAndroid尚未該功能,不過之後可能會支持。相信有了它,開發定製企業級
安全管理系統就更方便些。
2) 安全策略源文件很是多。基本上,咱們都會在一個參考源文件上進行相應修改,
而不會徹底從頭至尾都本身寫。因此,在發行版上有一個Reference Policy,裏邊
涵蓋了普適的,經常使用的策略。很明顯,AOSP 4.4中的sepolicy也提供了針對Android
平臺的Reference Policy
最後,做爲拓展討論,咱們來看看SELinux做爲一套複雜的系統安全模塊加強,其實現架構如圖9所示:
圖9 SELinux Component組成
其中:
圖9中所示的SELinux Component能夠:
圖10展現了一個完整的SELinux系統結構:
圖10 SELinux系統結構
圖10比較複雜,很大的緣由是它包含了其餘Linux發行版本上的一些和SELinux相關的工具,咱們從上往下看:
SELinux比較複雜,對於初學者,建議看以下幾本書:
1 SELinux NSA’s Open Source Security Enhanced Linux:
下載地址:http://download.csdn.net/detail/innost/6947063
評價:講得SELinux版本比較老,不包括MLS相關內容。可是它是極好的入門資料。若是你徹底沒看懂本文,則建議讀本文。
2 SELinux by Example Using Security Enhanced Linux:
下載地址:http://download.csdn.net/detail/innost/6947093
評價:這本書比第1本書講得SELinux版本新,包括MLS等不少內容,幾乎涵蓋了目前SELinux相關的全部知識。讀者可跳過1直接看這本書。
3 The_SELinux_Notebook_The_Foundations_3rd_Edition:
下載地址:http://download.csdn.net/detail/innost/6947077
評價:這是官方網站上下的文檔,但它倒是最不適合初學者讀的。該書更像一個彙總,解釋,手冊文檔。因此,請務必看完1或2的基礎上再來看它。
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接第二部分的內容(http://blog.csdn.net/innost/article/details/19641487)
SEAndroid最後一部分
全文PDF下載地址爲:http://vdisk.weibo.com/s/z68f8l0xZUS9w
有了上文的SELinux的基礎知識,本節再來看看Google是如何在Android平臺定製SELinux的。如前文所示,Android平臺中的SELinux叫SEAndroid。
先來看SEAndroid安全策略文件的編譯。
Android平臺中:
對咱們而言,最重要的仍是external/sepolicy。因此先來看它。
讀者還記得上文提到的如何查看make命令的執行狀況嗎?經過:
mmm external/sepolicy --just-print
,咱們能夠看到sepolicy編譯時都幹了些什麼。
#之後用SEPOLICY_TEMP代替
# out/target/product/generic/obj/ETC/sepolicy_intermediates字符串
#建立臨時目錄
mkdir -p out/target/product/generic/obj/ETC/sepolicy_intermediates/
#----->處理一堆輸入源文件,最終輸出爲policy.conf
#執行m4命令,用來生成plicy.conf文件。m4命令將擴展SEAndroid定義的一些宏
m4 -D mls_num_sens=1 -D mls_num_cats=1024 -s
#m4的輸入文件。下面標黑體的是SEAndroid一些系統相關的文件,通常不會修改它
security_classes initial_sids access_vectors
global_macros mls_macros mls
policy_capabilities te_macros attributes
#Android系統中的te文件。
adbd.te app.te bluetoothd.te bluetooth.te clatd.te dbusd.te debuggerd.te device.te dhcp.te dnsmasq.te domain.te drmserver.te file.te gpsd.te hci_attach.te healthd.te hostapd.te init_shell.te init.te installd.te isolated_app.te kernel.te keystore.te media_app.te mediaserver.te mtp.te netd.te net.te nfc.te ping.te platform_app.te ppp.te property.te qemud.te racoon.te radio.te release_app.te rild.te runas.te sdcardd.te servicemanager.te shared_app.te shell.te surfaceflinger.te su.te system.te tee.te ueventd.te unconfined.te untrusted_app.te vold.te watchdogd.te wpa_supplicant.te zygote.te
#其餘文件
roles users initial_sid_contexts fs_use genfs_contexts port_contexts
#m4:將上述源文件處理完後,生成policy.conf
> SEPOLICY_TEMP/policy.conf
#下面這個命令將根據policy.conf中的內容,再生成一個policy.conf.dontaudit文件
sed '/dontaudit/d'
SEPOLICY_TEMP/policy.conf >
SEPOLICY_TEMP/policy.conf.dontaudit
mkdir -p SEPOLICY_TEMP/
#------>根據policy.conf文件,生成二進制文件。SEAndroid中,它叫sepolicy
#執行checkpolicy,輸入是policy.conf,輸出是sepolicy
#-M選項表示支持MLS
checkpolicy -M -c 26 -o SEPOLICY_TEMP/sepolicy
SEPOLICY_TEMP/policy.conf
#執行checkpolicy,輸入是policy.conf.dontaudit,輸出是sepolicy.dontaudit
checkpolicy -M -c 26 -o
SEPOLICY_TEMP/sepolicy.dontaudit
SEPOLICY_TEMP/policy.conf.dontaudit
#--->將sepolicy拷貝到對應目標平臺的root目錄下
echo "Install: out/target/product/generic/root/sepolicy"
acp -fp SEPOLICY_TEMP/sepolicy
out/target/product/generic/root/sepolicy
#---->生成file_context文件
#用FILE_CONTEXT_TEMP代替
# out/target/product/generic/obj/ETC/file_contexts_intermediates字符串
mkdir -p FILE_CONTEXT_TEMP/
m4 -s external/sepolicy/file_contexts > FILE_CONTEXT_TEMP/file_contexts
checkfc SEPOLICY_TEMP/sepolicy
FILE_CONTEXT_TEMP/file_contexts
echo "Install: out/target/product/generic/root/file_contexts"
acp -fp FILE_CONTEXT_TEMP/file_contexts
out/target/product/generic/root/file_contexts
#--->生成seapp_context文件,這個是Android平臺特有的,其做用咱們下文再介紹
#用SEAPP_CONTEXT_TEMP代替
# out/target/product/generic/obj/ETC/seapp_contexts_intermediates
mkdir -p SEAPP_CONTEXT_TEMP/
checkseapp -p SEPOLICY_TEMP /sepolicy
-o SEAPP_CONTEXT_TEMP/seapp_contexts SEAPP_CONTEXT_TEMP/seapp_contexts.tmp
echo "Install: out/target/product/generic/root/seapp_contexts"
acp -fp SEAPP_CONTEXT_TEMP/seapp_contexts
out/target/product/generic/root/seapp_contexts
#---->和Android平臺中的屬性相關。SEAndroid中,設置屬性也須要相關權限
#用PROPERTY_CONTEXT_TMP代替:
# out/target/product/generic/obj/ETC/property_contexts_intermediates
mkdir -p PROPERTY_CONTEXT_TMP/
m4 -s external/sepolicy/property_contexts >
PROPERTY_CONTEXT_TMP/property_contexts
checkfc -p TARGET_SEPOLICY_TEMP/sepolicy
PROPERTY_CONTEXT_TMP/property_contexts
echo "Install: out/target/product/generic/root/property_contexts"
acp -fp PROPERTY_CONTEXT_TMP/property_contexts
out/target/product/generic/root/property_contexts
上面展現了sepolicy編譯的執行狀況,讀者最好本身嘗試一下。注意,checkfc,checkseapp等都是SEAndroid編譯時使用的工具,它們用來作策略檢查,看看是否有規則不符合的地方。
總結:
下面咱們來看看和SEAndroid相關的代碼,故事從init開始。
Android平臺中,SEAndroid的初始化由進程的祖先init的main函數完成,相關代碼以下所示:
[-->init.c:main]
process_kernel_cmdline();
//向SELinux設置兩個回調函數,主要是打印log
union selinux_callback cb;
cb.func_log = klog_write;
selinux_set_callback(SELINUX_CB_LOG, cb);
cb.func_audit = audit_callback;
//selinux_set_callback由libselinux提供。讀者可google libselinux各個API
//的做用
selinux_set_callback(SELINUX_CB_AUDIT, cb);
//①初始化SEAndroid
selinux_initialize();
//②給下面幾個目錄打標籤!
restorecon("/dev");
restorecon("/dev/socket");
restorecon("/dev/__properties__");
restorecon_recursive("/sys");
上述代碼中的兩個重要函數:
先來看selinux_initialize:
[-->init.c:: selinux_initialize]
static void selinux_initialize(void)
{
/*判斷selinux功能是否啓用。方法是:
1) /sys/fs/selinux 是否存在。或者
2) ro.boot.selinux 屬性不爲disabled
*/
if (selinux_is_disabled()) return;
//加載sepolicy文件
if (selinux_android_load_policy() < 0) {......}
selinux_init_all_handles();
/*selinux有兩種工做模式,
「permissive」:全部操做都被容許(即沒有MAC),可是若是有違反權限的話,會記錄日誌
「enforcing」:全部操做都會進行權限檢查
*/
bool is_enforcing = selinux_is_enforcing();
//設置SELinux的模式
security_setenforce(is_enforcing);
}
來看上述代碼中的兩個函數:
來看selinux_android_load_policy,其代碼以下所示:
[-->external/libselinux/src/android.c:: selinux_android_load_policy]
int selinux_android_load_policy(void)
{
char *mnt = SELINUXMNT;// 值爲/sys/fs/selinux
int rc;//掛載/sys/fs/selinux,SELINUXFS值爲"selinuxfs"
rc = mount(SELINUXFS, mnt, SELINUXFS, 0, NULL);
......
// /sys/fs/selinux爲userpace和kernel中的SELinux模塊交互的通道
set_selinuxmnt(mnt);//此函數定義在selinux.h中,屬於libselinux API.
return selinux_android_reload_policy(); //加載SEAndroid中的policy文件
}
圖11展現了Nexus 7上/sys/fs/selinux的內容:
圖11 /sys/fs/selinux的內容
用戶空間進程可同讀寫/sys/fs/selinux的各個文件或其中的子目錄來通知Kernel中的SELinux完成相關的操做。
咱們此處此處舉一個例子,如圖11下方紅框中的booleans文件夾:
接下來看看selinux_android_reload_policy函數:
[-->external/libselinux/src/android.c:: selinux_android_reload_policy]
int selinux_android_reload_policy(void)
{
int fd = -1, rc; struct stat sb; void *map = NULL;
int i = 0;
// sepolicy_file指明sepolicy文件的路徑。Android中有兩處,第一個是
// /data/security/current/sepolicy。第二個是root目錄下的sepolicy文件。
//下面這段邏輯可知,SEAndroid只使用其中的一個,若是/data/目錄下有sepolicy文件,則
//優先使用它
while (fd < 0 && sepolicy_file[i]) {
fd = open(sepolicy_file[i], O_RDONLY | O_NOFOLLOW);
i++;
}
......
map = mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
......
//假設使用根目錄下的sepolicy文件。下面這個函數由selinux.h定義,它將此文件加載到
//內核中
rc = security_load_policy(map, sb.st_size);
......
munmap(map, sb.st_size);
close(fd);
return 0;
}
init經過mmap的方式,將sepolicy文件傳遞給了kernel。init使用了libselinux提供的API函數來完成相關操做。而libselinux則是經過操做/sys/fs/selinux下的文件來完成和Kernel中SELinux模塊的交互。libselinux庫的API不是咱們研究的重點,感興趣的兄弟請本身研究源碼。
總之,selinux_android_load_policy幹得最重要的一件事情就是將sepolicy文件傳遞給Kernel,這樣Kernel就有了安全策略配置文件,後續的MAC才能開展起來。
在此,請讀者注意sepolicy文件的位置:
前面講過,init要給一些死貨和property打標籤,爲了完成這個工做,根據libselinux的API,init須要先建立兩個handler,代碼在selinux_init_all_handles中:
[-->init.c:: selinux_init_all_handles]
void selinux_init_all_handles(void)
{
sehandle = selinux_android_file_context_handle();
sehandle_prop = selinux_android_prop_context_handle();
}
建立兩個handler,主要爲後續作labeling控制。咱們來看看prop的context:
[-->init.c::selinux_android_prop_context_handle]
struct selabel_handle* selinux_android_prop_context_handle(void)
{
int i = 0;
struct selabel_handle* sehandle = NULL;
//setopts_prop也有兩個值:
//第一個是/data/security/property_contexts。第二個是/property_contexts
while ((sehandle == NULL) && seopts_prop[i].value) {
sehandle = selabel_open(SELABEL_CTX_ANDROID_PROP, &seopts_prop[i], 1);
i++;
}
//假設採用的是根目錄下的property_context文件
......
return sehandle;
}
handler其實就是爲了打開xxx_context文件。因爲它們和restorecon有關,下面直接來看restorecon函數,看看這些handler是怎麼個用法。
[-->init.c::restorecon]
int restorecon(const char *pathname)
{
char *secontext = NULL;
struct stat sb;
int i;
if (is_selinux_enabled() <= 0 || !sehandle)
return 0;
if (lstat(pathname, &sb) < 0) return -errno;
//查找file_context文件中是否包含有pathname路徑的控制選項
if (selabel_lookup(sehandle, &secontext, pathname, sb.st_mode) < 0)
return -errno;
//設置patchname目錄的security_context,lsetfilecon的實現很是簡單,就是調用
//
if (lsetfilecon(pathname, secontext) < 0) {
freecon(secontext);
return -errno;
}
freecon(secontext);
return 0;
}
想知道selinux是如何labeling一個文件或目錄的嗎?答案在lsetfilecon中:
[-->external/libselinux/src/lsetfilecon.c:: lsetfilecon]
int lsetfilecon(const char *path, const security_context_t context)
{
//設置文件系統的屬性
return lsetxattr(path, XATTR_NAME_SELINUX, context, strlen(context) + 1,0);
}
通常而言,SELinux權限檢查都是由kernel來完成的,不過對於Android平臺中的Property而言,這卻徹底是一個用戶空間的內容。因此,咱們看看init是如何使用libselinux來完成用戶空間的權限檢查的。
每當其餘進程經過setprop函數設置屬性時,property_service中有一個叫check_
[system/core/init/property_service.c:: check_mac_perms]
static int check_mac_perms(const char *name, char *sctx)
{
if (is_selinux_enabled() <= 0) return 1;
char *tctx = NULL;
const char *class = "property_service";
const char *perm = "set";
int result = 0;
......
//檢查property_context中是否認義了目標SContext,即tctx。
if (selabel_lookup(sehandle_prop, &tctx, name, 1) != 0) goto err;
//將源SContext和目標SContext進行比較,判斷是否有相關權限。name是屬性的名字
//源SContext是調用setprop進程的SContext。目標SContext是property_context
//文件中定義的SContext。
if (selinux_check_access(sctx, tctx, class, perm, name) == 0)
result = 1;
freecon(tctx);
err:
return result;
}
怎麼樣?理解起來並不困難吧?用戶空間的權限檢查主要就是經過selinux_check_access完成,其輸入參數包括:
具體的哪個屬性(name參數指定,就是具體指明哪一文件)。
提示:關於這些API的說明,讀者請參考http://selinuxproject.org/page/User_Resources中的Manual pages文檔。
下面咱們來看Android中應用程序是如何使用SELinux的。
對應用程序而言,最重要的工做就是管理它們的DT和TT:
咱們先來看應用程序的DT。
Android中應用進程(就是APK所在的進程)的DT轉換其實很簡單,它及其具備Android特點:
咱們先來看PackageManagerService:
[-->PackageManagerService.java::PackageManageService]
......
/*下面這個函數將嘗試解析
1)/data/security/mac_permissions.xml 或
2)/system/etc/security/mac_permissions.xml 中的內容。
*/
mFoundPolicyFile = SELinuxMMAC.readInstallPolicy();
注意,mac_permissions.xml位於external/sepolicy中,圖12所示爲該文件的原始:
圖12 mac_permissions.xml的內容
在系統過程當中,圖12中的@RELEASE,@PLATFORM等內容會被RELEASE、PLATFORM簽名信息替換。圖13所示爲Nexus 7中該文件的內容。
圖13 Nexus7中mac_permissions.xml內容
mac_permissions.xml保存了不一樣簽名所對應的seinfo:如seinfo爲platform時的簽名是什麼,seinfo爲media的時候簽名又是什麼。那麼,這些信息有啥用呢?來看下文。
當APK安裝時,也就是APK被PKMGS掃描的時候,有以下的代碼:
[-->PackageManagerService.java::ScanPackageLI]
if (mFoundPolicyFile) {
//下面這個函數將根據簽名信息賦值seinfo值給對應的apk
SELinuxMMAC.assignSeinfoValue(pkg);
}
[-->SELinuxMMAC.java::assignSeinfoValue]
public static void assignSeinfoValue(PackageParser.Package pkg) {
//對於系統app(預裝的,位於system目錄下的)
if (((pkg.applicationInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0) ||
((pkg.applicationInfo.flags &
ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP) != 0)) {
for (Signature s : pkg.mSignatures) {
if (s == null) continue;
//sSigSeinfo存儲了mac_permissions.xml中seinfo標籤的內容
if (sSigSeinfo.containsKey(s)) {
String seinfo = pkg.applicationInfo.seinfo = sSigSeinfo.get(s);
return;
}
}
//sPackageSeinfo存儲了xml中package標籤下seinfo子標籤的內容
if (sPackageSeinfo.containsKey(pkg.packageName)) {
String seinfo = pkg.applicationInfo.seinfo =
sPackageSeinfo.get(pkg.packageName);
return;
}
}
//default標籤中seinfo的值
String seinfo = pkg.applicationInfo.seinfo = sSigSeinfo.get(null);
......
}
assignSeinfoValue的功能如上代碼所示,它根據apk的簽名信息來賦值不一樣的seinfo,也就是諸如"platform",」media「之類的值。
提示:你們能想出爲何要設置seinfo嗎?恩,它就是Android爲App定義的SContext中的Domain的值。
ActivityManagerService負責啓動目標應用進程,相關代碼以下所示:
[-->ActivityManagerService.java:: startProcessLocked]
Process.ProcessStartResult startResult =
Process.start("android.app.ActivityThread",
app.processName, uid, uid, gids, debugFlags, mountExternal,
app.info.targetSdkVersion, app.info.seinfo, null);
根據《深刻理解Android卷I》第4章對zygote的介紹,zygote進程將fork一個子進程,相關函數在:
[-->ZygoteConnection.java::runOnce]
pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid, parsedArgs.gids,
parsedArgs.debugFlags, rlimits, parsedArgs.mountExternal,
parsedArgs.seInfo,parsedArgs.niceName);
該函數由JNI實現,代碼在dalvik/vm/native/ dalvik_system_Zygote.cpp中,其中最重要的是內部所調用的forkAndSpecializeCommon:
[-->dalvik_system_Zygote.cpp:: forkAndSpecializeCommon]
pid = fork();
if (pid == 0) {
......
err = setSELinuxContext(uid, isSystemServer, seInfo, niceName);
.....}
[-->external/libselinux/android.c::selinux_android_setcontext]
int selinux_android_setcontext(uid_t uid,int isSystemServer,
const char *seinfo,const char *pkgname)
{
char *orig_ctx_str = NULL, *ctx_str; context_t ctx = NULL;
int rc = -1;
if (is_selinux_enabled() <= 0) return 0;
//重要函數:seapp_context_init,內部將調用selinux_android_seapp_context_reload
//以加載seapp_contexts文件。
// 1) /data/security/current/seapp_contexts 或者
// 2) /seapp_contexts 本例而言,就是根目錄下的這個seapp_context文件
__selinux_once(once, seapp_context_init);
rc = getcon(&ctx_str);
ctx = context_new(ctx_str);
orig_ctx_str = ctx_str;
//從zygote進程fork出來後,最初的SContext取值爲u:r:zygote:s0
//下面這個函數將根據uid,pkgname等設置最終的SC。例如u:r:system_app:s0等
rc = seapp_context_lookup(SEAPP_DOMAIN, uid, isSystemServer, seinfo, pkgname,
ctx);
ctx_str = context_str(ctx);
rc = security_check_context(ctx_str);
if (strcmp(ctx_str, orig_ctx_str)) {
rc = setcon(ctx_str);
}
rc = 0;
......
return rc;
}
圖14所示爲seapp_context的內容,很是簡單:
圖14 seapp_context內容
上面代碼中的seapp_context_lookup將根據圖14的內容,經過不一樣的apk所對應的seinfo,找到他們的目標domain,而後再設置爲它們新的SContext。例如圖15的Nexus 7中ps -Z的結果圖。
圖15 ps -Z查看apk進程的SContext
seapp_context_lookup是完成從seapp_context文件內容映射到具體對應爲哪一個Domain的關鍵函數,該函數第一次看起來嚇死人,其實蠻簡單。這裏就再也不多說。
anyway,SEAndroid中,不一樣應用程序將根據它們的簽名信息獲得對應的SContext(主要是Domain,MLS其實沒用上,但之後能夠用上,這是經過圖14中的levelFrom語句來控制的,具體可參考seapp_context_lookup的實現)。
DT完成後,咱們看系統如何爲它們的對應文件夾打標籤
仍是在PackageManagerService的scanPackageLI函數中,
[-->PackageManagerService.java:: scanPackageLI]
int ret = createDataDirsLI(pkgName, pkg.applicationInfo.uid,
pkg.applicationInfo.seinfo);
createDataDirsLI最終會調用installd實現的函數:
[-->installd/commands.c::install]
//內部調用selinux_android_setfilecon2,它和上文的selinux_android_setcontext
//幾乎同樣。最終它將設置pkgdir的SContext。注意,它主要根據seapp_context文件中的
//type字段來肯定最終的Type值。
if (selinux_android_setfilecon2(pkgdir, pkgname, seinfo, uid) < 0) {
......
}
圖16展現了ls -Z /data/data目錄下的結果。
圖16 /data/data目錄下ls -Z的結果
是否是和圖14中seapp_context文件的type字段描述同樣同樣的?
下面,筆者將經過修改shell的權限,使其沒法設置屬性。
先來看shell的te,以下所示:
[external/sepolicy/shell.te]
# Domain for shell processes spawned by ADB
type shell, domain;
type shell_exec, file_type;
#shell屬於unconfined_domain,unconfined便是不受限制的意思
unconfined_domain(shell)
# Run app_process.
# XXX Split into its own domain?
app_domain(shell)
unconfied_domain是一個宏,它將shell和以下兩個attribute相關聯:
[external/sepolicy/te_macros]
#####################################
# unconfined_domain(domain)
# Allow the specified domain to do anything.
#
define(`unconfined_domain', `
typeattribute $1 mlstrustedsubject; #這個和MLS有關
typeattribute $1 unconfineddomain;
')
unconfineddomain權限不少,它的allow語句定義在unconfined.te中:
[external/sepolicy/unconfined.te]
......
allow unconfineddomain property_type:property_service set;
從上面能夠看出,shell所關聯的unconfineddomain有權限設置屬性。因此,咱們把它改爲:
allow {unconfineddomain -shell} property_type:property_service set;
經過一個「-」號,將shell的權限排除。
而後:
圖17所示爲整個測試的例子:
圖17 測試結果
根據圖17:
圖18所示爲dmesg輸出,能夠看出,當selinux使用了data目錄下這個新的sepolicy後,shell的setprop權限就被否了!
圖18 dmesg輸出
提示:前面曾提到過audit,日誌一類的事情。恩,這個日誌由kernel輸出,可藉助諸如audit2allow等host上的工具查看哪些地方有違反權限的地方。系統會將源,目標SContext等信息都打印出來。
本文對SELinux的核心知識進行了介紹。從入門角度來講,有了這些內容,SELinux大概80%左右的知識都已經介紹,剩下來的工做就是不斷去修改和嘗試不一樣的安全配置文件。
而後咱們對SEAndroid進行了相關介紹,這部分基本上反映了Android是如何利用這些安全配置文件來構造本身的安全環境的。
從目前AOSP SEAndroid安全配置源文件來看,不少te文件中都使用了以下這樣的語句:
圖19 permissive定義
其中,permissive關鍵詞表示不用對上述這些type/domain進行MAC監管。permissive通常用於測試某個策略,看是否對整個系統有影響。一旦測驗經過,就能夠把permissve語句移掉,以真正提高安全。
基於SEAndroid,廣大搞機人能夠:
另外,要提醒讀者的是,安全配置須要考慮的東西很是多,稍有不甚,就會影響系統其餘模塊的運行。好比筆者在研究SELinux時,不當心把Ubuntu的圖像界面系統啓動不了,後來只能移除SELinux後才解決。這也是爲何SELinux出來這麼多年,可是你們好像碰到它的機會不多的緣由,由於它的配置實在是太麻煩,很容易出錯!
最後,反覆提醒讀者,一旦修改了策略文件,務必進行全方位,多層面測試。
關於SEAndroid的更多官方說明,請參考
http://source.android.com/devices/tech/security/se-linux.html