Android Permissions

作者: wbo4958 | 来源:发表于2017-05-10 08:05 被阅读707次

写这篇blog主要是源于一个GTS case: testDefaultGrants, 这个case的意图是测试系统里默认granted的runtime permissions.

转载请标明来处：http://www.jianshu.com/p/ffd583f720f4

在 Android M以后， Android加入了runtime permissions, 也就是dangerous permissons, 这些权限有可能会刺探用户隐私等等危害。这样系统在安装APP的时候就不会默认grant runtime permissions.

在Android M之前, Runtime permissions是直接被当作是install permissons，即在安装的时候就直接grant了。

而针对一些系统内置的app，OEM vendor可以修改代码来默认grant runtime permissions.

所以Google的这个GTS case 就是检查是否OEM产商随意的grant runtime permission.

一、系统配置权限的初始化

SystemConfig systemConfig = SystemConfig.getInstance();

该配置的初始化主要是从系统配置文件中读取自定义的权限，包括 /etc/sysconfig /etc/permissions /oem/etc/sysconfig /oem/etc/permissions里所有的xml文件。

下图是读出来的permission相关的UML图为

图1. System config permission UML图

mGlobalGids = systemConfig.getGlobalGids();
mSystemPermissions = systemConfig.getSystemPermissions();
mAvailableFeatures = systemConfig.getAvailableFeatures();

// Propagate permission configuration in to package manager.
ArrayMap<String, SystemConfig.PermissionEntry> permConfig
        = systemConfig.getPermissions();
for (int i=0; i<permConfig.size(); i++) {
    SystemConfig.PermissionEntry perm = permConfig.valueAt(i);
    BasePermission bp = mSettings.mPermissions.get(perm.name);
    if (bp == null) {
        bp = new BasePermission(perm.name, "android", BasePermission.TYPE_BUILTIN);
        mSettings.mPermissions.put(perm.name, bp);
    }
    if (perm.gids != null) {
        bp.setGids(perm.gids, perm.perUser);
    }
}

以上这些代码片段主要目的是将SystemConfig里解析出来的值取出来赋值给PackageManagerService里的变量mSettings，在这个阶段解析出来的permission的sourcePackage全部命名为 android 因为这是系统里定义的permission.

二、读取系统里的package.xml

2.1 mSettings.readLPw(this, …)

解析/data/system/package.xml

2.1.1 readPermissionsLPw

if (tagName.equals("permissions")) {  
    readPermissionsLPw(mPermissions, parser);

在package.xml里permissions放在前面，所以这里先读的是permissions section, permissions字段,保存到mSettings.mPermissions，permissions是所有apk自定义的permissions

2.1.2 readPackageLPw

if (tagName.equals("package")) {
    readPackageLPw(parser);   //解析 package section

void readPackageLPw(XmlPullParser parser)
   packageSetting = addPackageLPw(name.intern(), realName, …)
  //生成该package对应的 PackageSetting, 然后根据xml里值进行填充
   readInstallPermissionsLPr(parser, packageSetting.getPermissionsState());
    //读取安装权限

void readInstallPermissionsLPr(XmlPullParser parser,
        PermissionsState permissionsState)
//解析package section里的 <perms>中当前package里所有的权限

    String grantedStr = parser.getAttributeValue(null, ATTR_GRANTED);
    final boolean granted = grantedStr == null
            || Boolean.parseBoolean(grantedStr);
    if (granted) {
        permissionsState.grantInstallPermission(bp) //grant安装权限

2.1.3 grantInstallPermission

这些安装权限是apk在安装时自动grant的，都是normal的等级，不是dangeous权限。
该函数的主要作用是

生成permission对应的PermissionData，并用加入到PermissionsState mPermissions里
对用户id,grant权限，即生成PermissionState对象，并用mUserStates来track.

2.2 从/data/system/users/x/runtime-permissions.xml 读取runtime权限, 并grant

    for (UserInfo user : users) {
        mRuntimePermissionsPersistence.readStateForUserSyncLPr(user.id);
    }
     readStateForUserSyncLPr->parseRuntimePermissionsLPr

   parseRuntimePermissionsLPr()->parsePermissionsLPr
       //解析 <pkg> 下的每一个item得到每一个权限，然后进行grant
      if (granted) {
          permissionsState.grantRuntimePermission(bp, userId);  //grant runtime权限
          permissionsState.updatePermissionFlags(bp, userId,
                PackageManager.MASK_PERMISSION_FLAGS, flags);
      }

如下面这个package.xml版本，摘自/data/system/package.xml

<package name="com.android.tv.settings" codePath="/system/priv-app/TvSettings" nativeLibraryPath="/system/priv-app/TvSettings/lib" primaryCpuAbi="arm64-v8a" publicFlags="944291397" privateFlags="8" ft="1539c6151e8" it="1539c6151e8" ut="1539c6151e8" version="1" sharedUserId="1000">
        <sigs count="1">
            <cert index="0" />
        </sigs>
<perms>
<item name="android.permission.WRITE_SETTINGS" granted="true" flags="0" />
<item name="android.permission.MODIFY_AUDIO_SETTINGS" granted="true" flags="0" />
<item name="android.permission.INSTALL_LOCATION_PROVIDER" granted="true" flags="0" />

图2. PackageManagerService与Permissions的UML图

注意：如果是系统第一次开机的时候，系统里是没有package.xml的，那么将不会生成package对应的PackageSetting, 在这种情况下，PackageSetting会在扫描apk文件时进行生成.

三、扫描系统apk文件，解析apk文件

scanDirLI -> scanPackageLI(file, …) ->
   pkg = pp.parsePackage(scanFile, parseFlags); //解析apk文件
      parseClusterPackage
      pkg = parseBaseApk(baseApk, assets, flags);
        PackageParser.Package pkg = parseBaseApk(res, …) //解析apk中的AndroidManifest.xml

图3 PackageParser与Permissions的UML图

其中PackageParser.Package代表一个解析出来的apk, 而PackageParser指的是一个解析类，

scanPackageLI(pkg, xxx) -> scanPackageDirtyLI(pkg, …)

该步骤

与Permission相关的的操作主要是解析pkg即PackageParser.Package里的字段，将apk相关的信息保存到PackageManagerService里或mSettings里.
根据pkg里解析出来的信息生成PackageSetting

pkgSetting = mSettings.getPackageLPw(pkg, …)
        PackageSetting p = getPackageLPw(name, …)
     //如果系统第一次开机启动，那么从Setting里是拿不到PackageSetting的，这时只能新生成一个，
     //并将它通过addPackageSettingLPw加入到mSettings.mPackages里;
     //如果不是第一次开机，那么将会直接从Settings.mPackages里取

图4 PackageManagerService 扫描apk后的Permissions的UML图

四、更新permissions.

分为两种情况

在读取package.xml的时候已经grant了
第一次开机，updatePermissionsLPw 会 grant相应的权限，

updatePermissionsLPw(null, null, updateFlags)->grantPermissionsLPw(pkg, …)
//为每个package grant所请求的permissions

void grantPermissionsLPw(PackageParser.Package pkg, boolean replace, String packageOfInterest) {

final PackageSetting ps = (PackageSetting) pkg.mExtras;
if (ps == null) { return; }
//获得package的PackageSettings

PermissionsState permissionsState = ps.getPermissionsState();
//获得package的PermissionState类
PermissionsState origPermissions = permissionsState;

final int N = pkg.requestedPermissions.size();
for (int i=0; i<N; i++) { //遍历当前所有请求的permissions，即<uses-permission>
    final String name = pkg.requestedPermissions.get(i);
                   //获得permisison name
    final BasePermission bp = mSettings.mPermissions.get(name);
                  //根据permission name获得permission所表示的结构
final int level = bp.protectionLevel & PermissionInfo.PROTECTION_MASK_BASE;
                  //获得permission的等级
switch (level) {
    case PermissionInfo.PROTECTION_NORMAL: {grant = GRANT_INSTALL}
    case PermissionInfo.PROTECTION_DANGEROUS: {grant = GRANT_RUNTIME;}
    case PermissionInfo.PROTECTION_SIGNATURE: {}
}

switch (grant) {
    case GRANT_INSTALL: {
    permissionsState.grantInstallPermission(bp)
         //为所有用户颁布安装permission，即生成permission对应的PermissionState
         //并用PermissionData的mUserStates来track
         //其实这里grant install的操作在之前 readLPw就已经执行过了，这里没什么实际用处，主要是对sharedUser 进行一些update ?????

    case GRANT_RUNTIME: {
 }
}

五、grant默认的runtime 权限

mPackageManagerService.systemReady();  
int[] grantPermissionsUserIds = EMPTY_INT_ARRAY;
for (int userId : UserManagerService.getInstance().getUserIds()) {
    if (!mSettings.areDefaultRuntimePermissionsGrantedLPr(userId)) {
        grantPermissionsUserIds = ArrayUtils.appendInt(
                grantPermissionsUserIds, userId);
    }
}

// 如果是系统第一次启动，即没有runtime-permissions.xml, 那么系统会进入grant default permission的阶段.

for (int userId : grantPermissionsUserIds) {
    mDefaultPermissionPolicy.grantDefaultPermissions(userId);
}

为系统级的app grant默认runtime权限

public void grantDefaultPermissions(int userId) {
    grantPermissionsToSysComponentsAndPrivApps(userId);
    grantDefaultSystemHandlerPermissions(userId);
}

void grantPermissionsToSysComponentsAndPrivApps(int userId) {
  for (PackageParser.Package pkg : mService.mPackages.values()) {
  if (!isSysComponentOrPersistentPlatformSignedPrivAppLPr(pkg)
        || !doesPackageSupportRuntimePermissions(pkg)
        || pkg.requestedPermissions.isEmpty()) {
   /*
   过滤出特定的apk, 
   1, sdk version >= 23的 
   2, platform签名 
   3, persistent privilege App进行 grant runtime权限
   */
    continue;
  }

  Set<String> permissions = new ArraySet<>();
  final int permissionCount = pkg.requestedPermissions.size();
  for (int i = 0; i < permissionCount; i++) {
    String permission = pkg.requestedPermissions.get(i);
    BasePermission bp = mService.mSettings.mPermissions.get(permission);
    if (bp != null && bp.isRuntime()) {
        permissions.add(permission);
    }
  }
  if (!permissions.isEmpty()) {
    grantRuntimePermissionsLPw(pkg, permissions, true, userId);
 }

void grantRuntimePermissionsLPw(PackageParser.Package pkg, Set<String> permissions, boolean systemFixed, boolean overrideUserChoice,  int userId) {
 mService.grantRuntimePermission(pkg.packageName, permission, userId);
 mService.updatePermissionFlags (permission, pkg.packageName,
        newFlags, newFlags, userId);
}

void grantRuntimePermission(String packageName, String name, final int userId) {
    int result = permissionsState.grantRuntimePermission(bp, userId);
    mOnPermissionChangeListeners.onPermissionsChanged(uid);
    mSettings.writeRuntimePermissionsForUserLPr(userId, false);
}

为系统默认的组件grant 默认权限

void grantDefaultSystemHandlerPermissions(int userId) {

// Camera
Intent cameraIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
PackageParser.Package cameraPackage = getDefaultSystemHandlerActivityPackageLPr(
        cameraIntent, userId);
if (cameraPackage != null
        && doesPackageSupportRuntimePermissions(cameraPackage)) {
    grantRuntimePermissionsLPw(cameraPackage, CAMERA_PERMISSIONS, userId);
    grantRuntimePermissionsLPw(cameraPackage, MICROPHONE_PERMISSIONS, userId);
    grantRuntimePermissionsLPw(cameraPackage, STORAGE_PERMISSIONS, userId);
}
//获得默认的camera package,然后grant给该package  camera/microhphone/storage权限

 //将/vendor/etc/permissions中的package.xml里定义的permissions grant给这个package, 
 //注意：这个feature是OEM自己加的，不在AOSP里.
grantDefaultPermissionsForProduct(Environment.buildPath(
        Environment.getVendorDirectory(), "etc", "permissions"), userId);
}
private void grantDefaultPermissionsForProduct(File path, int userId) {
    …
    for (File f: path.listFiles()) {
        grantDefaultPermissionsFromXml(f, userId);
    }
}

图5 PackageManagerService grant Permissions后的UML图

六、安装时grant install permissions

installPackageAsUser(pm install) -> INIT_COPY -> MCS_BOUND -> startCopy
 (InstallParams) -> handleReturnCode -> processPendingInstall -> installPackageLI

void installPackageLI(InstallArgs args, PackageInstalledInfo res) {
      PackageParser.Package pkg = pp.parsePackage(tmpPackageFile, parseFlags);

if (replace) {
    replacePackageLI(pkg, parseFlags, scanFlags | SCAN_REPLACING, args.user,
            installerPackageName, volumeUuid, res);
} else {
    installNewPackageLI(pkg, parseFlags, scanFlags | SCAN_DELETE_DATA_ON_FAILURES, args.user, installerPackageName, volumeUuid, res);
}
}

void installNewPackageLI(PackageParser.Package pkg, … ) {
PackageParser.Package newPackage = scanPackageLI(pkg, parseFlags, scanFlags,
        System.currentTimeMillis(), user);
 updateSettingsLI(newPackage, installerPackageName, volumeUuid, null, null, res, user);
}

//更新Settings
void updateSettingsLI(PackageParser.Package newPackage, …) {

//在这里更新permissions, grant install的权限(包括normal, signature的permission)
updatePermissionsLPw(newPackage.packageName, newPackage,
        UPDATE_PERMISSIONS_REPLACE_PKG | (newPackage.permissions.size() > 0
                ? UPDATE_PERMISSIONS_ALL : 0));

//并写入到packages.xml里
mSettings.writeLPr();
}

七、Shared User ID 的权限

在packages.xml 和 runtime-permissions.xml里有一节是 <shared-user>, 表示的是这个UID所获得的权限，

Eg, android.uid.system的install权限. (来自packages.xml)

  <shared-user name="android.uid.system" userId="1000">
        <sigs count="1">
            <cert index="0" />
        </sigs>
        <perms>
            <item name="android.permission.WRITE_SETTINGS" granted="true" flags="0" />
            <item name="android.permission.MODIFY_AUDIO_SETTINGS" granted="true" flags="0" />
            <item name="android.permission.INSTALL_LOCATION_PROVIDER" granted="true" flags="0" />
            <item name="android.permission.MANAGE_ACCOUNTS" granted="true" flags="0" />
            <item name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" granted="true" flags="0" />
            <item name="android.permission.GET_TOP_ACTIVITY_INFO" granted="true" flags="0" />
   </shared-user>

android.uid.system的runtime权限. (来自runtime-permissions.xml)

  <shared-user name="android.uid.system">                                                                                        
    <item name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.CAMERA" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.GET_ACCOUNTS" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.RECORD_AUDIO" granted="true" flags="30" />
    <item name="android.permission.READ_CONTACTS" granted="true" flags="30" />
  </shared-user>

在packages.xml或runtime-permissions.xml里会发现如果拥有相同uid的package，它们的grant 权限和UID在shared-user里获得的权限是一样的。（因为拥有相同UID, 且签名一样的话，他们可以彼此访问数据，理所当然应该获得所有的相同的权限）。

Shared userId的类图，如下

图6 sharedUserId与Permissions的UML图

如图6可知， SharedUserSettings继承于SettingBase, 因此也就有PermissionsState 权限状态类，接下来看看android是怎样grant权限给SharedUserSettings的。

在解析每个apk文件后，通过以下代码，将sharedUser与package建立连接了。

mSettings.insertPackageSettingLPw(pkgSetting, pkg); -> addPackageSettingLPw(p, pkg.packageName, p.sharedUser);
p.pkg = pkg;
sharedUser.addPackage(p); 
//加入到SharedUserSetting里的packages里，这样就把SharedUserSetting就track了package.
p.sharedUser = sharedUser;
p.appId = sharedUser.userId;

那么代码是如何是保证拥有一样的UID具有相同的权限呢？所有的install, signature, dangeous权限都是由该函数grant的，

void grantPermissionsLPw(PackageParser.Package pkg, boolean replace,
        String packageOfInterest) {
  PermissionsState permissionsState = ps.getPermissionsState();
}

public PermissionsState getPermissionsState() {
    return (sharedUser != null)  
            ? sharedUser.getPermissionsState()
            : super.getPermissionsState();
}

由 getPermissionsState可以看出，在获得 PermissionsState的时候先找sharedUser，即Shared User Id的PermissionsState, 如果没有设置shared uid才用package自己的，所以可以看出来， UID的PermissionsState是所有在AndroidManifest.xml设置了sharedUserId里的permission的一个合集，且他们permission也是一样的。

八、结论

系统自定义的权限以及一直feature, 可以直接定义在xml(/etc/permissions下面)配置文件里.
一个apk在安装的时候已经将非运行时权限直接grant给设备上所有的用户，而运行时权限是跟权限直接相关的.
一个apk可以申请permission, 即用<uses-permission />表示，也可以自定义权限，如systemserver相关的权限大多是在 framework-res.apk里定义的。
具体相同的sharedUserId的package拥有相同的permission, 代码中使用的是Shared UID的permissions, 且该permissions是所有sharedUserId的合集。

九、参考

android permissions

Android Permissions

一、系统配置权限的初始化

二、读取系统里的package.xml

2.1 mSettings.readLPw(this, …)

2.1.1 readPermissionsLPw

2.1.2 readPackageLPw

2.1.3 grantInstallPermission

2.2 从/data/system/users/x/runtime-permissions.xml 读取runtime权限, 并grant

三、扫描系统apk文件，解析apk文件

四、更新permissions.

五、grant默认的runtime 权限

六、安装时grant install permissions

七、Shared User ID 的权限

八、结论

九、参考

相关文章

网友评论

延伸阅读

深度阅读

栏目导航

热点阅读

Android Framework

Android Permissions

一、 系统配置权限的初始化

二、 读取系统里的package.xml

2.1 mSettings.readLPw(this, …)

2.1.1 readPermissionsLPw

2.1.2 readPackageLPw

2.1.3 grantInstallPermission

2.2 从/data/system/users/x/runtime-permissions.xml 读取runtime权限, 并grant

三、 扫描系统apk文件，解析apk文件

四、更新permissions.

五、grant默认的runtime 权限

六、 安装时grant install permissions

七、Shared User ID 的权限

八、 结论

九、参考

相关文章

网友评论

延伸阅读

深度阅读

栏目导航

热点阅读

Android Framework

一、系统配置权限的初始化

二、读取系统里的package.xml

三、扫描系统apk文件，解析apk文件

六、安装时grant install permissions

八、结论