Android 的提权 (Root) 原理是什么?

http://www.zhihu.com/question/21074979

Android的内核就是Linux，所以Android获取root其实和Linux获取root权限是一回事儿。
你想在Linux下获取root权限的时候就是执行sudo或者su，接下来系统会提示你输入root用户的密码，密码正确就获得root权限了。Android本身就不想让你获得Root权限，大部分手机出厂的时候根本就没有su这个程序。所以你想获得Android的root权限，第一步就是要把编译好的su文件拷贝到Android手机的/system/bin或者/system/xbin/目录下。我们先假设你可以把su放在xbin下，接下来你可以在Android手机的adb shell或者串口下输入su了。
Linux下su以后输入密码就可以root了，但Android里的su和Linux里的su是不一样的，Android里的su不是靠验证密码的，而是看你原来的权限是什么。意思就是如果你是root，那你可以通过su切换到别的用户，比如说shell,wifi,audio什么的。但如果你是root之外的其他用户，就不能切换回root了，会提示你permission denied。(具体su是怎么做到这一点的，我准备过几天有时间的时候写在下面，单独说明）
也就说用root运行su才有用，但我这个时候还没有root怎么办呢？这就涉及到另外个问题。
一般我们在Linux的console下输入 ls -l 会列出所有文件的权限。
比如：-rwxr-xr-x，用过Linux的人都知道r代表该文件可读，w代表可写，x代表可执行，-就代表没有该权限。第一个rwx代表文件所有者的权限，第二个rwx代表和所有者同组人的权限，第三个rwx代表其他用户对该文件的权限。但下面这个文件就比较特殊。
rws，它的执行权限标志位是一个s，s代表当任何一个用户执行该文件的时候都拥有文件所有者的权限，这文件的所有者是root，简单点说就是不管谁执行这个文件，他执行的时候都是以root身份执行的。
也就说即使我不是root也有可能以root身份来执行程序，那么我就把一个所有者是root的su程序权限标志位置成-rwsr-xr-x，那么不管谁执行它，都是root身份执行，su就可以顺利执行成功了，执行成功之后我就是root身份了。

问题都清楚了，就是你需要把一个所有者是root的su拷贝到Android手机上，并且把su的权限标志位置成-rwsr-xr-x。能把这个事情搞定你就成功root了一个手机。
大概意思就是两行代码
cp /data/tmp/su /system/bin/ #copy su 到/system/分区
chown root:root su #su的所有者置成root
chmod 4775 /system/bin/su #把su置成-rwsr-xr-x
熟悉Android的同学都知道，执行上面的每一行代码都需要root权限才能成功。
意思就是说，你只有有root权限的情况下才能执行上面两行代码，而这两行代码就是为了让你获得root权限的，这是一个逻辑闭环，那么如何打破这个逻辑闭环呢？
一个办法就是找一个本身已经有root权限的进程来启动我上面的两行代码，那我这两行代码一启动就是root权限，就可以顺利执行了。但是已经有root权限的进程都是出厂时候就装到手机上的，代码写死了，你没法控制它执行你自己的代码啊。这个时候就需要你找漏洞了，比如用来破解Android2.3 root权限的zergRush漏洞就是利用一个拥有root权限的进程栈溢出漏洞。
/* 
* 栈溢出说白了就是这个进程读到了自有内存之外的地址空间，这段内存空间没分配给它，谁都能写
* 这段内存，那我就可以把自己的两行代码预先写到这里，运行zergRush代码，然后等那个倒霉的进
* 程执行我就行了。
*/
栈溢出这段也解释错了，关于栈溢出的解释大家可以看答案下面@张炬 的评论。上面有下划线的部分可以忽略。

如果各位有一定基础，能看懂我上面讲的，就基本知道原理其实并不难，难点在于找到漏洞。
zergRush的代码在这儿：
revolutionary/zergRush · GitHub
有兴趣的可以看看，网上也有很多分析文章。

另外iphone的越狱其实和Android的root是一回事儿，都是越权操作。所以越狱的方式也都差不多，也是找IOS自带程序的漏洞，只不过IOS安全性强一点，所以也比较难找。如果你发现你的iphone的某个自带程序经过一些特定操作会出现系统崩溃重启的现象，并且是可以复现的，那就很有可能可以用来越狱了。
好像是IOS6出来的时候，由于比较难搞，某个越狱团队就号召大家来找茬，发现的漏洞可以报告给他们用来越狱。说明IOS越狱越来越难。直接体现就是现在越狱需要的时间越来越长。
不过如果你发现漏洞也可以报告给苹果，苹果会根据漏洞严重程度给予一定奖励。我记得看新闻说南非一个家伙靠给苹果找漏洞赚25万美元。发家致富的好路子啊，哈哈。

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谢谢各位支持
关于为什么su一定要放到/system/bin/或者/system/xbin/
一个同事告诉我，这个问题我的解释是错的，su不能放在data分区原因是因为data分区在mount时就指定了不能给可执行程序加s位。你在adb shell里执行mount就可以看到，或者看我下面的截图。
下面有下划线的部分是我自己的解释，各位可以忽略。
/*
* 首先，你当然可以把su这个程序copy到/data/分区，但你adb push进去的时候，su有这个程序的所 
* 有者肯定不是root，一般是shell什么的(记不清了，应该是和adbd这个进程的所有者一样)，这个时 
* 候即使你把它权限置为-rwsr-xr-x，哪你运行它的时候也是shell身份运行的，su会提示你输入密码 
* 的。
* 第二我们root手机的目的是为了运行需要root权限的APP，比如goagent或者什么的。这些APP里代 
* 码需要获得root的时候是这么写的：
* Process p = Runtime.getRuntime().exec("su");
* 也就是它们在代码里调用了一下su这个程序，哪可以写成下面这个样子吗？
* Process p = Runtime.getRuntime().exec("./data/tmp/su");
* 我没写过APP，不太清楚，估计是不行的。换句话说你必须把su放到环境变量PATH所有的目录
* 里，APP才能调用到它。如果你不想放到bin或者xbin下，你就必须给PATH增加一个目录。PATH是
* root权限才能修改的，你如果能修改PATH，说明你已经有root权限了，修改PATH就没必要了，还 
* 不如直接放到bin下面。
*/

关于sudo
android的工程里没有sudo这个东西。sudo是为了给普通用户临时分配root权限的，Android里建立了很多用户，比如wifi,shell等等，这些用户可以访问那个文件，不可以访问那个文件，代码里已经写死了，权限也分配的很分明。它们在运行的过程中不需要临时获得root权限。所以Android不需要sudo这个程序。

回复@吴利文
1. Android的su确实是不验证密码的，是我想当然了。答案已经修改了。
2. chmod 1755也是我错了，应该是4755，答案已经改了。
3. 你的答案我看了，你没发觉你跟我说的是一回事吗？我觉得你应该是没仔细看我的答案吧。
4. 你叙述的 so call"一般的root流程"，只是一种方法，而这个问题是问原理。实际上不管你用什么漏洞获得了root，下面需要做的一样的，都是copy su到xbin, chown最后chmod。你的“一般的root流程”和别人不管用什么方法的二般流程有什么区别吗？不都是为了刚上面这些事吗？

/* ChangeLog
* 08/13/2013
* 修改栈溢出的解释错误
* 修改为什么su一定要放到/system/bin/或者/system/xbin/的解释错误
* 08/16/2013
* 修改chmod错误
* 修改运行su需要密码的错误
* 回复somebody
*/

编辑于 2013-08-16 26 条评论 感谢 分享 收藏 • 没有帮助 • 举报

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吴利文，前端工程狮，葡萄酒爱好者，学习烈酒中

长运、张天朔、没有人 等人赞同

@Kevin 的答案有问题，看来他并不知道root的原理
先引用他的两段话：

大概意思就是两行代码
cp /data/tmp/su /system/bin/ #copy su 到/system/分区
chmod 1775 /system/bin/su #把su置成-rwsr-xr-x
那怎么搞定这个事情呢？Android的system分区本身不可写，只有是root的权限才能改动它，执行不了啊。

获得root的时候是这么写的：

Process p = Runtime.getRuntime().exec("su");

也就是它们在代码里调用了一下su这个程序，哪可以写成下面这个样子吗？

Process p = Runtime.getRuntime().exec("./data/tmp/su");

先看第一段，理解没有错误的话他是想说，只要system有了写入的权限，就可以执行这两行代码，进而获取root权限。既然Android的system分区不可写，那干脆不写system，等获取root权限再写入system就行了，第一条命令需要system可写入，命令一只是拷贝，其本身没有实质性意义。第二条命令把su设置成-rwsr-x-rx也其实只完成了一半——

su还需要所有者（Owner）是root才能正确的给其他程序赋予root权限。linux系统中，当前用户执行的程序，该程序进程的 有效用户ID（Effective UID）就是当前用户，但拥有s（set uid）权限的程序，其进程的有效用户ID是这个程序的所有者。换句话说，有set uid权限的程序，运行之后，就相当于所有者运行了这个程序，如果所有者是root，那这个进程也拥有root权限。能够正常授权的su，其所有者必须是root，否则不能正常授权。没有root权限的情况下，我们可以通过chmod来设置s权限，但是不能使用chown来修改su的所有者为root（提示Unable to chown su: Operation not permitted）。

所以通过zergRush破解权限的原因是，只有破解到了root权限，才能设置su的所有者是root，才能有可正常使用的su。

再看第二段，就算把代码改成Process p = Runtime.getRuntime().exec("./data/tmp/su");也不能获得root权限。正如我前面所说的，必须先修改su的所有者为root才能获取root权限，所以在破解到root权限之前，无论做什么都不能获得一个有效的su。

现在root流程一般是zergRush破解root权限，然后用root权限启动adbd，电脑端用adb登陆之后直接就拥有了root权限，然后设置su权限和所有者，重挂载system使system可写入，然后拷贝su到/system/xbin/并安装SuperSu，重启手机。这个过程还可以变成 安装SuperSu，破解root权限，设置su的权限和所有者，重启手机，执行su，重挂载system，拷贝su自身到/system/xbin。看到了吗，获取root权限跟system不可写没有关系，重挂载system并拷贝su到xbin只是为了让应用程序更容易调用su罢了

PS: chmod 1775 /system/bin/su #把su置成-rwsr-xr-x 
这个chmod的权限应该是4755才对吧？1755对应的权限是-rwxr-xr-t，连s都没有

PPS:还有一点，Kevin说输入su要密码，安卓连/etc/passwd都没有，哪来的密码