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Android中的权限管理（基于Permission ProtectionLevel）

2023-05-16

     1、什么是protectionlevel呢？

      我们经常在AndroidManifest中使用权限，如果我们想让应用程序可以发短信，那么应该这样写：

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

      那么这个权限的定义是在哪里定义的呢？如下：

      frameworks/base/core/res/AndroidManifest.xml

<permission android:name="android.permission.SEND_SMS"
        android:permissionGroup="android.permission-group.COST_MONEY"
        android:protectionLevel="dangerous"
        android:label="@string/permlab_sendSms"
        android:description="@string/permdesc_sendSms" />
     这个xml可以认为是系统apk使用的AndroidManifest.xml，该apk使用系统的私钥进行签名。

     name:权限的名字，uses-permisson使用的。

     permissionGroup:权限的分类，在提示用户安装时会把某些功能差不多的权限放到一类。

     protectionLevel:分为Normal、Dangerous、Signature、SignatureOrSystem，我们后面会着重讲这个。

     label:提示给用户的权限名。

     description:提示给用户的权限描述。


    2、protectionLevel

    (1)Normal

    权限被声明为Normal级别，任何应用都可以申请，在安装应用时，不会直接提示给用户，点击全部才会展示。

    (2)Dangerous

    权限被声明为Dangerous级别，任何应用都可以申请，在安装应用时，会直接提示给用户。

    (3)Signature

    权限被声明为Signature级别，只有和该apk(定义了这个权限的apk)用相同的私钥签名的应用才可以申请该权限。
    frameworks/base/core/res/AndroidManifest.xml声明的权限为Signature级别，那么只有Android官方使用相同私钥签名的应用才可以申请该权限。

    (4)SignatureOrSystem

    权限被声明为SignatureOrSystem级别，有两种应用可以申请该权限。

    1)和该apk(定义了这个权限的apk)用相同的私钥签名的应用

    2)在/system/app目录下的应用


    3、举个例子

    比如百度地图apk的AndroidManifest.xml里面声明了一个权限，

    (1)、权限定义为Dangerous，那么任何其他应用都可以使用。

    (2)、权限定义为Signature，那么只有使用同样私钥签名的apk，例如百度网盘，可以使用这个权限。

    (3)、权限定义为SignatureOrSystem，那么使用同样私钥签名的apk，例如百度网盘，可以使用这个权限。在/system/app下的应用也可以使用这个权限。


    4、我们自然想到一个问题，申请了某个权限与否，在代码中是怎么控制是否可以访问某个资源呢？

    (1)、Android系统独有的权限，在代码中是怎么控制是否可以访问某个资源呢？我们看一个实际的例子。

     Client端：

void startDockOrHome(){
	awakenDreams();
	......
}

private static void awakenDreams(){
	IDreamManager dreamManager = getDreamManager();
	if(dreamManager != null){
		try{
			dreamManager.awaken();//调用Server端的awaken
		} catch(RemoteException e){
			//fine, stay asleep then
		}
	}
      Server端： 

@Override // Binder call
public void awaken() {
	checkPermission(android.Manifest.permission.WRITE_DREAM_STATE);

    final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
    try {
        requestAwakenInternal();
    } finally {
        Binder.restoreCallingIdentity(ident);
    }
}

private void checkPermission(String permission) {
    if (mContext.checkCallingOrSelfPermission(permission)
               != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
           throw new SecurityException("Access denied to process: " + Binder.getCallingPid()
                  + ", must have permission " + permission);
    }
}
      Client端和Server端通过Binder进程间通信机制来通信。在Server端通过checkPermission来检查Client端是否申明了此权限。

  

      (2)、对于非Android特有的Service(底层平台已经提供，如File访问，TCPIP数据收发等)，多个入口访问：Android API，Java API，NDK C API，shell都可以访问。这样权限控制就聚口在底层，所以在底层统一控制。这个底层统一控制其实就是传统的Linux文件读写执行权限(rwx)。

      例如在应用中申请了写SD卡的权限：

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
      我们需要把Android空间的Permission Mapping到OS的GID。

      我们看一个重要的类，frameworks\base\data\etc\Platform.xml

    <permission name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" >
        <group gid="sdcard_rw" />
    </permission>

   

     对于申请了WRITE_EXTERNAL_STORAGE特权的应用，该应用的进程的gids就包含了sdcard_r，就可以对sd卡中的文件进行操作了。

     再看Android_filesystem_config.h的源码：

#define AID_SDCARD_RW 1015 /* external storage write access */

    也就是说这个权限映射到1015的gid，我们再来看一张图：

    我们查看com.android.phone这个进程，该应用申请了写外部内存卡的权限。首先使用ps查看该进程的进程号是1038，然后采用如下命令：


    我们看到这个进程的Groups里面有gid为1015,1015就是对应sdcard_r。

    5、除了我们在AndroidManifest.xml里面申请权限外，我们还可以在frameworks\base\data\etc\Platform.xml，assign权限，如下：

<assign-permission name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SEND_SMS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.CALL_PHONE" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.READ_CONTACTS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.WRITE_CONTACTS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.READ_CALENDAR" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.WRITE_CALENDAR" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.READ_USER_DICTIONARY" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.WRITE_USER_DICTIONARY" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_LOCATION_EXTRA_COMMANDS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.BLUETOOTH" uid="shell" />
    <!-- System tool permissions granted to the shell. -->
    <assign-permission name="android.permission.GET_TASKS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.CHANGE_CONFIGURATION" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.REORDER_TASKS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SET_ANIMATION_SCALE" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SET_PREFERRED_APPLICATIONS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.WRITE_SETTINGS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.WRITE_SECURE_SETTINGS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.BROADCAST_STICKY" uid="shell" />
    <!-- Development tool permissions granted to the shell. -->
    <assign-permission name="android.permission.SET_DEBUG_APP" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SET_PROCESS_LIMIT" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SET_ALWAYS_FINISH" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.DUMP" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SIGNAL_PERSISTENT_PROCESSES" uid="shell" />
    <!-- Internal permissions granted to the shell. -->
    <assign-permission name="android.permission.FORCE_BACK" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.BATTERY_STATS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.INTERNAL_SYSTEM_WINDOW" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.INJECT_EVENTS" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SET_ACTIVITY_WATCHER" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.READ_INPUT_STATE" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.SET_ORIENTATION" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.INSTALL_PACKAGES" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.CLEAR_APP_USER_DATA" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.DELETE_CACHE_FILES" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.DELETE_PACKAGES" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_SURFACE_FLINGER" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.READ_FRAME_BUFFER" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.DEVICE_POWER" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.INSTALL_LOCATION_PROVIDER" uid="shell" />
    <assign-permission name="android.permission.BACKUP" uid="shell" />

    <assign-permission name="android.permission.MODIFY_AUDIO_SETTINGS" uid="media" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_DRM" uid="media" />
    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_SURFACE_FLINGER" uid="media" />

    <assign-permission name="android.permission.ACCESS_SURFACE_FLINGER" uid="graphics" />
      shell进程的权限我们 在Android中的权限管理（基于uid gid gids setUid），已经看到过其申请的权限对应的gids。那时候没有讲shell进程是怎么样申请的这个权限，这里解决了我们的疑问。

      由于platform.xml只有root用户可以操作，避免了安全问题。

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Android

Permission

ProtectionLevel

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