SEAndroid在IPC中安全功能进行分析

SELinux在系统级增加了强制访问控制，每个VFS node均在Security Server的控制之中。IPC是系统的重要功能，未经授权的使用均会给系统带来安全隐患，所以本文重点对SEAndroid在IPC中安全功能进行分析，作为Android的主要通信工具socket和binder，在SEAndroid均增加了权限的控制，下面分别对两个进行简要的分析。由于Android行业化应用越来愈多，对SE的研究越来越多了，例如trustdroid。
SE目前实现太复杂了，另外仅提供kernel的MAC，框架层的也需要啊。类似的机制已经有厂商实现了，如三星S4 Knox！ 
一、  binder
为了增加binder的权限控制，首先在kernel的policy中增加一个class，并且增加了几个方法，

代码:

{ "binder", { "impersonate", "call", "set_context_mgr", "transfer", "receive"} },

Impersonate：该进程是否可以代表另一个进程使用binder
Call：该进程是否可以调用另一个进程
Set_context_mgr：是否可以将自己注册成Context Manager
Transfer：是否可以传递某类型的binder引用到其他进程
Receive：是否可以接收某类型binder引用
对binder调用规则的配置有些繁琐，所以在TE中使用宏进行配置binder_use、binder_call、binder_transfer、binder_service。相应的功能介绍在代码里已经注释的比较清晰，如：

代码:

# binder_call(clientdomain, serverdomain)# Allow clientdomain to perform binder IPC to serverdomain.define(`binder_call', `# First we receive a Binder ref to the server, then we call it.allow $1 $2:binder { receive call };# Receive and use open files from the server.allow $1 $2:fd use;')

对于TE文件只需简单配置即可，例如servicemanager：
allow servicemanager self:binder set_context_mgr;
allow servicemanager domain:binder { receive transfer };
配置表示了servicemanager可以将自己设置为context manager，并且它可以对所有domain执行receive和transfer的操作。

下面看一下驱动的实现流程。首先在security_ops中增加了4个操作函数

代码:

.binder_set_context_mgr =  selinux_binder_set_context_mgr,.binder_transaction =    selinux_binder_transaction,.binder_transfer_binder =  selinux_binder_transfer_binder,.binder_transfer_file =    selinux_binder_transfer_file,

首先看一下第一个函数，其的实现原理就是去AVC中查询当前的sid是否设置了context_mgr的权限，如果未经授权，则禁止此次操作。

代码:

static int selinux_binder_set_context_mgr(struct task_struct *mgr){  u32 mysid = current_sid();  u32 mgrsid = task_sid(mgr);  return avc_has_perm(mysid, mgrsid, SECCLASS_BINDER, BINDER__SET_CONTEXT_MGR, NULL);}

对于transaction的控制也是类似，在binder_transaction中增加hook，用来检查本次调用的权限，其中也是同样在AVC中查询权限。

代码:

static void binder_transaction(struct binder_proc *proc,             struct binder_thread *thread,             struct binder_transaction_data *tr, int reply)……    if (security_binder_transaction(proc->tsk, target_proc->tsk) < 0) {      return_error = BR_FAILED_REPLY;      goto err_invalid_target_handle;    }……

代码:

static int selinux_binder_transaction(struct task_struct *from, struct task_struct *to){  u32 mysid = current_sid();  u32 fromsid = task_sid(from);  u32 tosid = task_sid(to);  int rc;  if (mysid != fromsid) {    rc = avc_has_perm(mysid, fromsid, SECCLASS_BINDER, BINDER__IMPERSONATE, NULL);    if (rc)      return rc;  }  return avc_has_perm(fromsid, tosid, SECCLASS_BINDER, BINDER__CALL, NULL);}

调用AVC进行权限查询和其他hook是一致的，基本原理如下图所示，如果cache中未能查到，就会去security server中查询policy，并且cache起来。


二、  socket
在SEAndroid中service sockets的权限同样受到管理。Init进程在创建service附属socket的同时，根据file_contexts查询当前socket的权限，并将信息加入到socket的security context中，启动后的权限如下所示：

代码:

srw------- system   system            u:object_r:installd_socket:s0 installdsrw-rw-rw- root     root              u:object_r:keystore_socket:s0 keystoresrw-rw---- root     system            u:object_r:netd_socket:s0 netdsrw-rw-rw- root     root              u:object_r:property_socket:s0 property_servicesrw-rw---- root     radio             u:object_r:rild_socket:s0 rild

……
关于socket使用权限的配置可以简单的使用两个宏定义unix_socket_connect、unix_socket_send，他们分别对应着TCP和UDP类型的socket访问。

代码:

# unix_socket_connect(clientdomain, socket, serverdomain)# Allow a local socket connection from clientdomain via# socket to serverdomain.define(`unix_socket_connect', `allow $1 $2_socket:sock_file write;allow $1 $3:unix_stream_socket connectto;')

对于规则的配置只需如下，他表示了adbd domain的subject可以通过vold_socket类型的socket访问vold的domain。

代码:

unix_socket_connect(adbd, vold, vold)