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日志

手机自我保护

已有 282 次阅读2015-9-13 10:35 |个人分类:手机普及

1 不考虑SymbianWindows Phone 6.5(及以下)平台,那么几乎所有的智能手机病毒都是Android平台的,甚至官方Android Market也闹过几次乌龙。在国内水货横行的市场,情况更是火上浇油,不法业者可以在手机的ROM,甚至是bootloader中做好手脚,让用户有病无法医。

 

  在Android中,用户可以允许系统安装来自"未知源"(也就是非Google官方的,或手机预置市场的)应用程序。于是,移动平台最重要的门神------数字签名就被绕过了。

 

 出于Android的开放性,也有不允许"未知源"的反例:亚马逊的Kindle Fire平板使用了深度定制的Android,它只允许安装来自亚马逊官方商店的应用程序。

 

2  Android有哪些"权限"

  首先需要明确一下Android中的种种"权限"Android是在Linux内核上建立一个硬件抽象层(Android HAL),通过Dalvik以及各种库来执行android应用的。在手机启动时,首先需要由Bootloader(HTC手机上称作Hboot)引导Linux及手机上各个硬件设备的驱动程序,之后才启动Android系统。所以其实我们会涉及到四种不同涵义的权限:

 

Android权限(Permission)

 

  联系人,通话记录,短信,电话监听,地理位置,移动网络,录音,发送短信等等,默认情况下,软件都会轻松读取

 

  Root

    Root指获得Android所在的Linux系统的Root()权限,有了根权限,你才能对系统做出任意的修改。iOS中的越狱(Jailbreak) 相当于获得iOS系统的Root权限(iOS是一种类Unix系统,和Linux都使用Root的概念)。在已Root的设备中,通常都是使用一个叫"Superuser"(简称SU)的应用程序来向许可的程序授以Root权限。

 

    Root带来的风险

有一个钻牛角尖的说法认为,一旦对设备进行了Root,便无安全一说,只要恶意程序一旦偷偷获得Root级别,一切都是空谈。

这种说法之所以钻牛角尖,是因为:一方面Android中的Root权限通常都是需要用户通过Superuser应用进行授权的,这已经够用,虽然不能指望Superuser无懈可击;另一方面,控制Android权限主要是为了让应用程序在"灰色地带"的行为收敛一些,它们实际显然不是病毒等犯罪软件。

 

  Bootloader的解锁(Unlock)

  利用数字签名,Bootloader可以限定只有正确签名的系统可以被引导。在修改固件以获得Root以前,解锁Bootloader通常是必须的。安装第三方修改、编译的固件也需要解锁Bootloader

 

  基带(Radio)解锁

 在Android系统中,基带是上层软件与手机中无线设备(手机网络,Wi-Fi,蓝牙等)的驱动程序之间的中介。国外的网络运营商很喜欢锁定基带,从而保证用户只能使用运营商自己指定的sim卡。在我国,锁定基带是非法的,手机制造商、网络运营商也不可以通过锁定基带的方法对待违约客户。iOS"解锁"就是解锁iOS中的基带软件。

 

为什么要控制Android权限

 

  鱼和熊掌不可兼得,Android的世界有很多自由,坏人也能自由地做坏事。它的生态系统很强调自主:用户可以自主地减小风险,仅使用官方市场的应用程序,也可以自主地解除安全限制,从而获得更多自由。因此,在遇到坏事的时候,用户也不得不自主一下:


  1, 抵制不道德,乃至非法行为

  几乎所有的Android安全软件都能对来电、信息进行控制,以减少骚扰。

  另一方面,很多应用都会要求它们实际功能以外的权限,表现在非(主动)告知地搜集设备序列号,位置信息,诱使用户默认地上传联系人列表等方面。

  更坏一点的应用程序,则会踏入犯罪的范畴,比如能偷偷发出扣费信息,或是作为黑客的偷窥工具。

 

  2, 减少恶意软件的损害

  恶意软件即便潜伏成功,也难以获得权限,从而减少损失。


  3, 用户有权自主地在抑制应用程序的部分权限时,继续使用该应用程序,而只承担由于自行设置不当而带来的后果。

  用户拥有设备的所有权,因此有权自主控制设备上的内容、传感器等对象的访问;同时有权()运行,()编译设备上的应用程序。

  大多数应用程序在运行时,并未达成主动告知的义务,是失误;然而即使主动告知,用户还是可以不理会。

 

一句话总结:

  设备是我的,不管你怎么说,反正我说了算,但我说的话大多是不算数的。    

权限控制的方法

  这里开始介绍各种控制Android权限的办法。可惜的是,几乎所有的手段都需要对设备进行Root,如果不这么做,则需要付出不小代价。

 

App Shield(国内常见的名字:权限修改器)

 

  它是一个需要付费的Android应用,其原理是修改应用程序的apk安装包,删除其中AndroidManifest.xml文件内,用于声明权限的对应"Android.Permission.*"条目,然后再用一个公开的证书对安装包重新签名(需要允许"未知源"),这样一来,应用程序就不会向系统申请原先所需的权限。当应用运行至相应的流程时,系统将直接拒绝,从而达到用户控制权限的目的。

 

  对于已安装的应用,AppShield也会按照同样方法制作好apk安装包,然后让用户先卸载原始的应用,再安装调整过的应用。除了该应用数字签名外,用户可以随时通过执行同样的流程,将吊销的权限恢复。

 

Apk文件的结构

 

  Android应用都是打包成以.apk扩展名结尾,实际上是zip的文件格式。

  一个合法的apk至少需要这些成分:

  根目录下的"AndroidManifest.xml"文件,用以向Android系统声明所需Android权限等运行应用所需的条件。


  根目录下的classes.dex(dexDalvik Exceptionable),应用(application)本身的可执行文件(Dalvik字节码

  根目录下的res目录,包含应用的界面设定。(如果仅是一个后台执行的"service"对象,则不必需)

  Apk根目录下的META-INF目录也是必须的,它用以存放应用作者的公钥证书与应用的数字签名。

  当应用被安装后,这个apk文件会原封不动地移至设备的data/app目录下,实际运行的,则是Dalvik将其中Classes.dex进行编译后的Classes.odex(存放在Dalvik缓存中,刷机时的'cache wipe就是清除Dalvikodex文件缓存')

 

  优点:

  完全不需要Root,适用于所有版本的Android设备。不会损坏系统,可以吊销任意一项Android权限。

 

  问题:

  1,需要重新安装应用,该行为可能会丢失应用的配置、历史记录。

  2,执行权限吊销的应用的数字签名会被更改,无法直接更新。对于那些设计不良(没有意料到'不声明权限'情况的),或有额外自校验的应用,可能会无法运行。

  3,无法用于设备上的预装应用,除非制造商好心地将该应用设置为"可以删除"的状态。

  4,这个方法修改了apk包中的内容------尽管实际上AndroidManifest.xml和数字签名并不算是应用程序的本身,但修改它们可能引发著作权的问题。

  5,需要开启"未知源"

  6,这是一个收费应用。 

 

CyanogenMod 7.1(及以上版本)

 

  Cyanogenmod是一款著名的第三方编写的开源Android ROM

  CM7.1加入了控制权限的开关,官方的名称是"Permission Revoking",任何非系统/保护应用在安装后,可直接吊销任意一项权限,其效果等价于直接删除apk包中AndroidManifest.xml的对应条目,但不会引发自校验的问题。CM的权限工具的作用等同于AppShield,无非是在Android自身的权限系统中添加了一个开关。


 

 

优点:

  免费,使用简便,可随时,任意地吊销、恢复非预装应用的任意一项权限;不存在数字签名的问题,因而不影响使用自校验的应用程序。

 

  问题:

 

  此功能仅在Cyanogen Mod 7.1及以上版本提供,无法用于其它rom。因为是由Android系统出面吊销权限,其实现原理与App Shield完全相同,同样的,应用程序会因为设计不良而出现崩溃。  

 

Permission Denied

 

  这是可以吊销任意Android应用(注意,不当地吊销系统应用的权限可能会导致手机固件损坏,无法启动)的任意权限,对权限的修改在重启后生效。

 

  实现原理应该与Cyanogen Mod 7.1+完全相同,适用于任何已经Root的系统,因为一般的Android系统虽然事实上支持权限吊销,但没有像Cyanogen Mod那样放置接口,因此需要重启后才能应用权限配置。同样也有系统出面拒绝权限而导致的崩溃现象。

优点:

 

  效果与Cyanogen Mod中的权限吊销效果一致,且可吊销系统应用的权限。同时提供了免费与收费版本,免费版并没有基本功能的缺失。适用于所有版本号不低于1.6Android设备。

 

  问题:

  调整后的权限需要重启才能生效。设计不良的应用会崩溃。不恰当的权限修改会损坏系统,导致无法开机。  


 

PDroid

 

  PDroid实际上是一个Android内核补丁加上一个用于管理的外部应用。补丁需要在Recover环境中刷入系统,也可以由开发者自行移植入系统。该软件在Android ASOP 2.3.4代码基础上开发,仅适用于没有改动内核的Android 2.3系统,目前还未支持Android 4

 

为了避免Cyanogen Mod 7.1+权限吊销(Permission revoking)导致的崩溃问题,以及后台服务(LBEQQ手机管家等,PDroid的作者认为通过后台服务拦截权限并不是好办法)PDroid并不阻止应用程序声明权限,但会在其实际索取相关信息时,予以阻止。通俗地说,就是签署协议但不执行。在PDroid的用户界面,用户能随时精确地控制涉及隐私的各项权限。对于某些内容,除了阻止外,用户还可以伪造一个随机或指定的数据。

 

  可控制的内容包括:

  IMEI(可伪造)

  IMSI(可伪造)

  SIM卡序列号(可伪造)

  手机号码(可伪造)

  来,去电号码
   SIM卡信息

  当前蜂窝网络信息

  GPS定位信息 (可伪造,来自Android.Permission.FINE_LOCATION)

  基站定位   (可伪造,来自Android.Permission.COARSE_LOCATION)

  系统自带浏览器的历史,书签(Android.Permission.BOOKMARKS)

  联系人    (android.permission.READ_CONTACTS)

  通话记录   (android.permission.READ_CONTACTS)

  系统日志   (android.permission.READ_LOGS)

  当前账户列表   (android.permission.GET_ACCOUNTS)

  当前账户的授权码  (android.permission.USE_CREDENTIALS)

  短信,彩信 (可能与这5个权限有关)

  PDroid的内核补丁并不通用,每一个Rom都需要特定的补丁。开发者除了提供了几个特定机型下Cyanogen ModHTC Sense修改版ROM的专用补丁外,还推出了一个补丁生成工具(PDroid Patcher),用户可以给自己的ROM生成专用的内核补丁。使用该Patcher需要安装JDK(java Development Kit)


  

 

优点

  PDroid避免了通过Android系统进行权限吊销的导致的潜在崩溃问题,也不需要后台服务。对隐私信息的控制是最精细的。尽管设备必须Root,但应用本身不需要Root权限。

  问题:

  安装过程是最繁琐,最不可靠的,容易导致ROM损坏,适用范围也小,需要用户有相当的技能(能安装JDK,会刷机)才可使用;只提供对隐私有关权限的控制,不提供网络访问,的控制。以这些为代价,它几乎没有其它缺点。  

 

LBE安全大师(比较好用,简单)

  实际上最常用的是以LBE为代表的通过一个Root权限的后台服务来拦截相关行为的工具。除了LBE外,还有QQ手机管家等应用。这里以LBE安全大师为例介绍。

 

LBE是国内一个叫"LBE安全小组"开发的工具,支持Android2.04.0。它的核心功能是像杀毒软件一般,通过一个需要Root权限的后台服务,劫持所有调用权限的行为,并放行用户许可的部分(其官方宣传为'API级别拦截')。它和PDroid一样几乎不会引发应用程序崩溃,它支持拦截几个涉及用户的关键权限(LBE手机管家3.1/3.2)

 

  读取短信  (android.permission.READ_CONTACTS)

  联系人记录  (android.permission.READ_CONTACTS)

  通话记录  (android.permission.READ_CONTACTS)

  定位   (Android.Permission.COARSE_LOCATION

  手机识别码  (Android.Permission.READ_PHONE_STATE有关)

  通话状态  (Android.Permission.READ_PHONE_STATE有关)

  发送短信

  拨打电话  (android.permission.CALL_PHONE)

  通话监听  (android.permission.PROCESS_OUTGOING_CALLS)

  除此以外,LBE还可以分别控制应用在Wifi,手机网络的联网权限,其原理是依靠IPtables防火墙,而非通过Android"Internet"权限。

  此外LBE手机管家还提供基于智能内容审查的短信拦截、来电归属地显示,以及禁用系统(保护)应用,进程管理,杀毒等功能。

  LBE提供两个版本,一个叫"LBE安全大师",是一个全面的手机管家类应用,更新比较频繁,另一个版本(LBE手机隐私卫士,LBE Security lite)仅提供权限方面的管理。

 

  考虑到主要市场在国内,LBE的发行策略看上去有些奇怪,它在Google的官方市场并不发行最新版。通常只能只能在LBE的官方网页,以及国内的应用市场获得最新版本。

 

  优点:

  使用非常简单,功能强大而全面,风险很小,可以控制系统应用。适用范围广,有很多替代产品。

 

  问题:

  需要后台服务 (尽管蚕豆网有个评测,认为它对能耗几乎没有影响),不能控制所有的Android权限。     


AutoStarts 自启动管理

 

  AutoStarts是一个收费应用,通过它,用户能了解系统中每一项程序会在什么场合下被触发运行。如果提供Root权限,则还能禁止这样的行为。

 

  这里以Google Maps应用6.2版为例。默认情况下,这款应用总是会保持后台运行,并每小时向Google发送一次当前用户的位置信息。为了阻止这样的行为,需要联合使用AutoStarts与任意一款进程管理应用:在AutoStarts中,阻止Google Maps的自行启动(如图),在每次使用完后,把Google Maps的进程杀掉。

 

   一个Android应用之所以能运行的前提是:

  1,首先,用户允许使用这个应用

  这也可以理解成:用户安装了应用(以及因此设定的后台对象),购买了预装应用的手机。这一点即不影响应用程序的主动通知义务,也不影响用户事后的干预。

  2,接下来,用户允许Dalvik对该应用使用"解释""JIT"的方法,从而该应用程序得以执行。

  3,用户随时可以对该应用作出任意不违反版权的干预。

  所以,在没有另行规定的前提下,用户总是可以自行决定,通过给应用程序分配自定义的权限;或是在应用程序调取内容,对象时予以阻断。同时,用户也需要自行承担因不当操作产生的后果。    


  附录:

  1、 数字签名

  数字签名是一种使用了公钥加密领域的技术实现,用于鉴别数字信息的方法。一套数字签名通常定义两种互补的运算,一个用于签名,另一个用于验证。数字签名可以轻易地验证完整性(正确性),合法签署的数字签名具有不可否认性。 (摘录自维基百科"数字签名"条目,有修改)


  2、 版权声明

  文章中引用的图标,图片或图片的部分,以及部分文字的引用,仅出于合理使用的目的,可能是持有人版权所有的。

  3、 一些行为的说明

  不道德行为

  应用程序在启动时,或在主动告知以前,试图索取、收集电话号码、邮箱地址、位置信息等与个人身份直接关联的内容。如果是与个人关联,但不能直接联系到个人信息的IMEI等设备、SIM卡的串号,则稍微好一些。

   比如不道德的应用程序在启动的第一时间就试图获取隐私信息


所以在这个互联互通的计算机时代,互联网时代,作为普通人必须学会自我保护,懂得哪些软件可以用,哪些软件不能用,哪些网站不该打开,哪些广告不该点击,哪些邮件不该读取等等,不然很容易被不怀好意的人获取个人隐私的

 

对于苹果用户来说,不越狱中毒可能性不大,当然也会中毒,比如,病毒源于中国的一个第三方APP商店———麦芽地,这是一个专门为苹果操作系统提供第三方APP的软件商店。目前麦芽地中至少有467款APP,累计下载次数为35.6万次,如果有人开发有后门的苹果软件,一样会遭到隐私的窃取。

 

如果越狱了中毒的可能性更高,毕竟喜欢动不动换苹果的人来说都是有钱人,而不法黑客们也往往会注意这方面的人群,获取他们的隐私



 

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