Android群英传知识点回顾——第九章:Android系统信息与安全机制


  • 9.1 Android系统信息获取
    • 9.1.1 android.os.Build
    • 9.1.2 SystemProperty
    • 9.1.3 Android系统信息实例
  • 9.2 Android Apk应用信息获取之PackageManager
    • 9.2.1 PackageManager
  • 9.3 Android Apk应用信息获取之ActivityManager
  • 9.4 解析Packages.xml获取系统信息
  • 9.5 Android安全机制
    • 9.5.1 Android安全机制简介
    • 9.5.2 Android系统安全隐患
    • 9.5.3 Android Apk反编译
    • 9.5.4 Android Apk加密

要获取系统的配置信息,通常可以从以下两个方面获取:

  • android.os.Build
  • SystemProperty

该类包含系统编译时大量设备、配置信息:

  • Build.BOARD:主板
  • Build.BRAND:Android系统定制商
  • Build.SUPPORTED_ABIS:CPU指令集
  • Build.DEVICE:设备参数
  • Build.DISPLAY:显示屏参数
  • Build.FINGERPRINT:唯一编号
  • Build.SERIAL:硬件序列号
  • Build.ID:修订版本列表
  • Build.MANUFACTURER:硬件制造商
  • Build.MODEL:版本
  • Build.HARDWARE:硬件名
  • Build.PRODUCT:手机产品名
  • Build.TAGS:描述Build的标签
  • Build.TYPE:Builder类型
  • Build.VERSION.CODENAME:当前开发代号
  • Build.VERSION.INCREMENTAL:源码控制版本号
  • Build.VERSION.RELEASE:版本字符串
  • Build.VERSION.SDK_INT:版本号
  • Build.HOST:host值
  • Build.USER:User名
  • Build.TIME:编译时间

SystemProperty包含了许多系统配置属性值和参数:

  • os.version:OS版本
  • os.name:OS名称
  • os.arch:OS架构
  • user.home:Home属性
  • user.name:Name属性
  • user.dir:Dir属性
  • user.timezone:时区
  • path.separator:路径分隔符
  • line.separator:行分隔符
  • file.separator:文件分隔符
  • java.vendor.url:Java vender Url属性
  • java.class.path:Java Class属性
  • java.class.version:Java Class版本
  • java.vendor:Java Vender属性
  • java.version:Java版本
  • java.home:Java Home属性

上面列举了那么多,让我们通过代码获取他们的系统信息:

我们还可以通过命令行模式查看系统信息:

  • 命令行模式进入system/build.prop文件目录,使用cat build.prop命令查看文件信息

我们还可以通过adb shell的getprop来获取对应的属性值:

  • 进入adb shell,使用getprop ro.build.id获取信息

还有一个非常重要的目录存储系统信息,那就是/proc目录:

  • 命令行模式进入/proc文件目录,使用cat cpuinfo命令打开cpuinfo文件查看系统信息

看了这么多系统信息,应该看Apk应用信息了,在ADB Shell命令中,有两个非常强大的助手,PM和AM,PM主宰着应用的包管理,而AM主宰着应用的活动管理

  • ActivityInfo
    ActivityInfo封装在了Mainfest文件中的< activity >和< eceiver>之间的所有信息,包括name、icon、label、launchMode等。
  • ServiceInfo
    ServiceInfo与ActivityInfo类似,封装了< service>之间的所有信息。
  • ApplicationInfo
    它封装了< application>之间的信息,特别的是,ApplicationInfo包含了很多Flag
    • FLAG_SYSTEM表示为系统应用
    • FLAG_EXTERNAL_STORAGE表示为安装在SDcard上的应用
  • PackageInfo
    PackageInfo与前面三个Info类类似,都是用于封装Manifest文件的相关节点信息,而PageageInfo包含了所有的Activity和Service信息。
  • ResolveInfo
    ResolveInfo包含了< intent>信息的上一级信息,所以它可以返回ActivityInfo、ServiceInfo等包含了< intent>的信息
  • PackageManager中封装的用来获取这些信息的方法:
    • getPackageManager():通过这个方法可以返回一个PackageManager对象
    • getApplicationInfo():以ApplicationInfo的形式返回指定包名的ApplicationInfo
    • getApplicationIcon():返回指定包名的Icon
    • getInstalledApplications():以ApplicationInfo的形式返回安装的应用
    • getInstalledPackages():以PackageInfo的形式返回安装的应用
    • queryIntentActivities():返回指定Intent的ResolveInfo对象、Activity集合
    • queryIntentServices():返回指定Intent的ResolveInfo对象、Service集合
    • resolveActivity():返回指定Intent的Activity
    • resolveService():返回指定Intent的Service

下面通过一个实际的例子通过PackageManager筛选不同类型的App,利用ApplicationInfo中的FLAG_SYSTEM来判断:

  • 如果当前应用的flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM !=0则为系统应用
  • 如果flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM <=0 则为第三方应用
  • 特殊的,当系统应用升级后,也将会成为第三方应用: flags & ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP !=0
  • 如果当前应用的flags & ApplicationInfo.FLAG_EXTERNAL_STORAGE !=0 则为安装在SDCard上的应用

我们封装一个Bean来保存我们所需的字段:

接下来,通过上面所说的判断方法来判断各种类型的应用:

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ActivityManager获取应用程序信息封装了不少Bean对象:

  • ActivityManager.MemoryInfo
    MemoryInfo有几个非常重要的字段:availMem(系统可用内存),totalMem(总内存),threshold(低内存的阈值,即区分是否低内存的临界值),lowMemory(是否处于低内存)
  • Debug.MemoryInfo
    这个MemoryInfo用于统计进程下的内存信息
  • RunningAppProcessInfo
    运行进程的信息,存储的字段有:processName(进程名),pid(进程pid),uid(进程uid),pkgList(该进程下的所有包)
  • RunningServiceInfo
    运行的服务信息,在它里面同样包含了一些服务进程信息,同时还有一些其他信息,activeSince(第一次被激活的时间、方式),foreground(服务是否在后台执行)

下面同样通过例子来看看如何使用ActivityManager,我们封装一个Bean来保存我们所需的字段:

接下来,调用getRunningAppProcesses方法,返回当前运行的进程信息,并将我们关心的信息保存到Bean中:

Android群英传知识点回顾——第九章:Android系统信息与安全机制

在系统初始化的时候,PackageManager的底层实现类PackageManagerService会去扫描系统的一些特定目录,并且解析其中的Apk文件,同时,Android把它获取到的应用信息,保存到XML文件中,做成一个应用的花名册,当系统中的APK安装、删除、升级时,它也会被更新

这个packages.xml位于/data/system/目录下,我们用adb pull命令把他导出来,进行查看分析:

  • < permissions>标签
    permissions标签定义了目前系统所有的权限,并分为两类:系统定义的和Apk定义的
  • < package>标签
    package代表的是一个apk的属性,其中各节点的信息含义大致为

    • name:APK的包名
    • cadePath:APK安装路径,主要在system/app和data/app两种,前者是厂商定制的Apk,后者是用户安装的第三方Apk
    • userid:用户ID
    • version:版本
  • < perms>标签
    对应Apk的AndroidManifest文件中的< uses-permission>标签,记录Apk的权限信息

无知识点

  • 第一道防线:代码安全机制——代码混淆proguard
    proguard可以混淆关键代码、替换命名让破坏者阅读难,同样也可以压缩代码,优化编译后的Java字节码
  • 第二道防线:应用接入权限控制——清单文件权限声明,权限检查机制
    任何App在使用Android受限资源的时候,都需要显示向系统声明所需的权限,只有当一个应用App具有相应的权限,才能申请受限资源的时候,通过权限机制的检查并使用系统的Binder对象完成对系统服务的调用,但是这道防线也有先天性不足,如以下几项:
    • 被授予的权限无法停止
    • 在应用声明App使用权限的时,用户无法针对部分权限进行限制
    • 权限的声明机制与用户的安全理念相关
      Android系统通常按照以下顺序来检查操作者的权限:
      • 首先,判断permission名称,如果为空则直接返回PERMISSION_DENIED
      • 其次,判断Uid,如果为0则为root权限,不做权限控制,如果为System Service的Uid则为系统服务,不做权限控制,如果Uid与参数中的请求Uid不同则返回PERMISSION_DENIED
      • 最后,通过调用packagemanageservice.checkUidPermission()方法来判断该Uid是否具有相应的权限,该方法会去XML的权限列表和系统级的platform.xml中进行查找
  • 第三道防线:应用签名机制一数字证书
    Android中所有的App都会有一个数字证书,这就是App的签名,数字证书用于保护App的作者和其App的信任关系,只有拥有相同数字签名的App,才会在升级时被认为是同一App,而且Android系统不会安装没有签名的App
  • 第四道防线:Linux内核层安全机制一一Uid 访问权限控制
    Animid本质是基于Linux内核开发的,所以Android同样继承了Linux的安全特性,托福和雅思比如文件系统的权限控制是由user,group,other与读(r),写(w),执行(x)的不同组合来实现的,同样,Android也实现了这套机制,通常情况下,只有System、root用户才有权限访问到系统文件,而一般用户无法访问
  • 第五道防线:Android虚拟机沙箱机制——沙箱隔流
    Android的App运行在虚拟机中,因此才有沙箱机制,可以让应用之间相互隔离,通常情况下,不同的应用之间不能互相访问,每个App都有与之对应的Uid,每个App也运行在单独的虚似机中,与其他应用完全隔离,在实现安全机制的基础上,也让应用之间能够互不影响,即时一个应用崩溃,,也不会导致其他应用异常
  • 代码漏洞
  • Root风险
  • 安全机制不健全
  • 用户安全意识
  • Android开发原则与安全

书本列举的几个点相信大家也都比较熟悉,所以不做解释了

这里个人的博客有简单的介绍:Android四大组件——Activity切换效果、杀死进程、杀死所有Activity、安装及反编译

为了能够对编译好的JavaClass文件进行一些保护,通常会用ProGuard混淆代码:

  • ProGuard:用无意义的字母来重命名类、字段、方法和属性
  • 删除无用的类、字段、方法和属性,以及删除没用的注释,最大限度地优化字节码文件

使用ProGuard也简单,在Android Studio中可以打开build.gradle(Module:app):

这里的minifyEnabled就是打开ProGuard的开关,proGuardFiles属于配置混淆文件,分为两部分:

  • 使用默认的混淆文件,位于< SDK目录>/tools/proguard/proguard-android.txt目录下
  • 使用自定义混淆文件,可以在项目的App文件夹找到这个文件,在这个文件里可以定义引入的第三方依赖包的混淆规则  

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