UICC 運營商特權

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Android 5.1 引入了一種機制,可為與通用集成電路卡 (UICC) 應用程序所有者相關的 API 授予特殊權限。 Android 平台加載存儲在 UICC 上的證書,並授予由這些證書籤名的應用程序調用少數特殊 API 的權限。

Android 7.0 擴展了此功能以支持 UICC 運營商權限規則的其他存儲源,從而顯著增加了可以使用 API 的運營商數量。有關 API 參考,請參閱CarrierConfigManager ;有關說明,請參閱運營商配置

運營商擁有對 UICC 的完全控制權,因此該機制提供了一種安全且靈活的方式來管理來自移動網絡運營商 (MNO) 在通用應用分發渠道(例如 Google Play)上託管的應用,同時保留設備上的特殊權限,而無需使用每個設備平台證書籤署應用程序或預安裝為系統應用程序。

UICC規則

UICC 上的存儲與GlobalPlatform 安全元素訪問控制規範兼容。卡上的應用程序標識符 (AID) 是A00000015141434C00 ,標準的GET DATA命令用於獲取存儲在卡上的規則。您可以通過卡無線 (OTA) 更新來更新這些規則。

數據層次結構

UICC 規則使用以下數據層次結構(括號中的兩個字符的字母和數字組合是對象標記)。每個規則都是REF-AR-DO ( E2 ),由REF-DOAR-DO的串聯組成:

  • REF-DO ( E1 ) 包含DeviceAppID-REF-DODeviceAppID-REF-DOPKG-REF-DO的串聯。
    • DeviceAppID-REF-DO ( C1 ) 存儲證書的 SHA-1(20 字節)或 SHA-256(32 字節)簽名。
    • PKG-REF-DO ( CA ) 是清單中定義的完整包名稱字符串,ASCII 編碼,最大長度 127 字節。
  • AR-DO ( E3 ) 擴展為包括PERM-AR-DO ( DB ),它是一個 8 字節的位掩碼,代表 64 個單獨的權限。

如果PKG-REF-DO不存在,則任何由證書籤名的應用都被授予訪問權限;否則證書和包名都需要匹配。

規則示例

應用名稱為com.google.android.apps.myapp ,十六進製字符串中的 SHA-1 證書為:

AB:CD:92:CB:B1:56:B2:80:FA:4E:14:29:A6:EC:EE:B6:E5:C1:BF:E4

十六進製字符串中 UICC 的規則是:

E243 <= 43 is value length in hex
  E135
    C114 ABCD92CBB156B280FA4E1429A6ECEEB6E5C1BFE4
    CA1D 636F6D2E676F6F676C652E616E64726F69642E617070732E6D79617070
  E30A
    DB08 0000000000000001

訪問規則文件 (ARF) 支持

Android 7.0 增加了對從訪問規則文件 (ARF) 中讀取運營商權限規則的支持。

Android 平台首先嘗試選擇訪問規則小程序 (ARA) 應用程序標識符 (AID) A00000015141434C00 。如果在 UICC 上找不到 AID,它會通過選擇 PKCS15 AID A000000063504B43532D3135回退到 ARF。然後,Android 讀取位於 0x4300 的訪問控制規則文件 ( 0x4300 ) 並查找具有 AID FFFFFFFFFFFF的條目。具有不同 AID 的條目將被忽略,因此其他用例的規則可以共存。

十六進製字符串中的示例 ACRF 內容:

30 10 A0 08 04 06 FF FF FF FF FF FF 30 04 04 02 43 10

訪問控制條件文件 (ACCF) 內容示例:

30 16 04 14 61 ED 37 7E 85 D3 86 A8 DF EE 6B 86 4B D8 5B 0B FA A5 AF 81

在上面的示例中, 0x4310是 ACCF 的地址,其中包含證書哈希61:ED:37:7E:85:D3:86:A8:DF:EE:6B:86:4B:D8:5B:0B:FA:A5:AF:81 。由該證書籤名的應用程序被授予運營商特權。

啟用的 API

Android 支持以下 API。

電話經理

短信管理器

允許呼叫者創建新的傳入 SMS 消息的方法: injectSmsPdu

運營商配置管理器

通知配置更改的方法: notifyConfigChangedForSubId 。有關說明,請參閱運營商配置

運營商消息服務

在發送或接收新的 SMS 和 MMS 時從系統接收呼叫的服務。要擴展此類,請在清單文件中使用android.Manifest.permission#BIND_CARRIER_MESSAGING_SERVICE權限聲明服務,並使用#SERVICE_INTERFACE操作包含意圖過濾器。方法包括:

電話供應商

允許對電話數據庫進行修改(插入、刪除、更新、查詢)的內容提供程序 API。值字段在Telephony.Carriers中定義;有關更多詳細信息,請參閱 developer.android.com 上的Telephony API 參考。

安卓平台

在檢測到的 UICC 上,平台構建內部 UICC 對象,其中包括作為 UICC 一部分的運營商特權規則。 UiccCarrierPrivilegeRules.java加載規則,從 UICC 卡解析它們,並將它們緩存在內存中。當需要進行權限檢查時, UiccCarrierPrivilegeRules會將調用者證書與自己的規則一一進行比較。如果 UICC 被移除,則規則與 UICC 對像一起被銷毀。

驗證

要使用CtsCarrierApiTestCases.apk通過兼容性測試套件 (CTS)驗證實施,您必須擁有具有正確 UICC 規則或 ARF 支持的開發人員 UICC。您可以要求您選擇的 SIM 卡供應商按照本節所述準備具有正確 ARF 的開發人員 UICC,並使用該 UICC 運行測試。 UICC 不需要有效的蜂窩服務即可通過 CTS 測試。

準備 UICC

對於 Android 11 及更低版本, CtsCarrierApiTestCases.apkaosp-testkey testkey 簽名,哈希值為61:ED:37:7E:85:D3:86:A8:DF:EE:6B:86:4B:D8:5B:0B:FA:A5:AF:81

從 Android 12 開始, CtsCarrierApiTestCases.apkcts-uicc-2021-testkey哈希值CE:7B:2B:47:AE:2B:75:52:C8:F9:2C:C2:91:24:27:98:83:04:1F:B6:23:A5:F1:94:A8:2C:9B:F1:5D:49:2A:A0

要在 Android 12 中運行 CTS 運營商 API 測試,設備需要使用具有 CTS 運營商權限的 SIM 卡,以滿足最新版本的第三方GSMA TS.48 測試配置文件規範中指定的要求。

相同的 SIM 卡也可用於 Android 12 之前的版本。

修改 CTS SIM 配置文件

  1. 添加:ARA-M 或 ARF 中的 CTS 運營商特權。兩個簽名都必須在運營商特權規則中進行編碼:
    1. 哈希1(SHA1):61:ED:37:7E:85:D3:86:A8:DF:EE:6B:86:4B:D8:5B:0B:FA:A5:AF:81
    2. 哈希2(SHA256):CE:7B:2B:47:AE:2B:75:52:C8:F9:2C:C2:91:24:27:98:83:04:1F:B6:23:A5:F1 :94:A8:2C:9B:F1:5D:49:2A:A0
  1. 創建:TS.48 中不存在但 CTS 需要的 ADF USIM EF:
    1. EF_MBDN (6FC7),記錄大小:28,記錄數:4
      • 內容
        1. 建議 1:566F696365204D61696CFFFFFFFF06915155555555FF…FF
        2. 記錄 2-n:FF…FF
    2. EF_EXT6 (6FC8),記錄大小:13,記錄數:1
      • 內容:00FF…FF
        1. EF_MBI (6FC9),記錄大小:4,記錄數:1
      • 內容:Rec1:01010101
        1. EF_MWIS (6FCA),記錄大小:5,記錄數:1
      • 內容:0000000000
  2. 修改: USIM 服務表:啟用服務 n°47、n°48
    1. EF_UST (6F38)
      • 內容:9EFFBF1DFFFE0083410310010400406E01
  3. 修改:DF-5GS 和 DF-SAIP 文件
    1. DF-5GS - EF_5GS3GPPLOCI (USIM/5FC0/4F01)
      • 內容:FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF42F618FFFFFE01
    2. DF-5GS - EF_5GSN3GPPLOCI (USIM/5FC0/4F02)
      • 內容:FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF42F618FFFFFE01
    3. DF-5GS - EF SUCI_Calc_Info (USIM/5FC0/4F07)
      • 內容:A0020000FF…FF
    4. DF-SAIP - EF SUCI_Calc_Info_USIM (USIM/5FD0/4F01)
      • 內容:A0020000FF…FF
  4. 修改:運營商名稱字符串應為包含此名稱的相應 EF 中的Android CTS
    1. EF_SPN (USIM/6F46)
      • 內容:01416E64726F696420435453FF..FF
    2. EF_PNN (USIM/6FC5)
      • 內容:Rec1 430B83413759FE4E934143EA14FF..FF

匹配測試配置文件結構

下載並匹配以下通用測試配置文件結構的最新版本。這些配置文件不會對 CTS 運營商特權規則進行個性化或上面列出的其他修改。

運行測試

為方便起見,CTS 支持設備令牌,該設備令牌將測試限制為僅在配置有相同令牌的設備上運行。運營商 API CTS 測試支持設備令牌sim-card-with-certs 。例如,以下設備令牌將運營商 API 測試限制為僅在設備abcd1234上運行:

cts-tradefed run cts  --device-token abcd1234:sim-card-with-certs

在不使用設備令牌的情況下運行測試時,測試會在所有設備上運行。

常問問題

如何在 UICC 上更新證書?

A:使用現有的卡OTA更新機制。

UICC 能否與其他規則共存?

A:同一個AID下的UICC上可以有其他的安全規則;平台會自動過濾掉它們。

為依賴於其上的證書的應用程序移除 UICC 時會發生什麼?

答:應用程序失去其權限,因為與 UICC 關聯的規則在 UICC 刪除時被破壞。

UICC上的證書數量有限制嗎?

A:平台不限制證書數量;但是因為檢查是線性的,太多的規則可能會導致檢查延遲。

我們可以使用此方法支持的 API 數量是否有限制?

答:不可以,但我們將範圍限制為與運營商相關的 API。

是否有一些 API 禁止使用此方法?如果是這樣,你如何執行它們? (也就是說,您是否有測試來驗證此方法支持哪些 API?)

答:請參閱Android 兼容性定義文檔 (CDD)的“API 行為兼容性”部分。我們進行了一些 CTS 測試以確保 API 的權限模型不會更改。

這如何與多 SIM 卡功能一起使用?

A:使用用戶指定的默認SIM。

這是否以任何方式與其他 SE 訪問技術(例如 SEEK)交互或重疊?

答:例如,SEEK 使用與 UICC 上相同的 AID。因此規則共存並由 SEEK 或UiccCarrierPrivileges過濾。

什麼時候是檢查運營商特權的好時機?

A:SIM 狀態加載後廣播。

OEM 能否禁用部分運營商 API?

A:不。我們認為當前的 API 是最小集合,我們計劃在未來使用位掩碼進行更精細的粒度控制。

setOperatorBrandOverride是否覆蓋所有其他形式的運營商名稱字符串?比如SE13、UICC SPN,還是基於網絡的NITZ?

A:參考TelephonyManager中的 SPN 條目

injectSmsPdu方法調用有什麼作用?

A:這種方式便於短信在雲端備份/恢復。 injectSmsPdu調用啟用恢復功能。

對於短信過濾, onFilterSms調用是基於短信UDH端口過濾嗎?還是運營商應用程序可以訪問所有傳入的短信?

答:運營商可以訪問所有 SMS 數據。

支持 32 字節的DeviceAppID-REF-DO擴展似乎與當前的 GP 規範(僅允許 0 或 20 字節)不兼容,那麼您為什麼要引入此更改? SHA-1 不足以避免衝突嗎?您是否已經提議對 GP 進行此更改,因為這可能與現有的 ARA-M/ARF 向後不兼容?

答:為了提供面向未來的安全性,此擴展在 SHA-1 的基礎上為DeviceAppID-REF-DO引入了 SHA-256,這是目前 GP SEAC 標準中的唯一選項。我們強烈建議使用 SHA-256。

如果DeviceAppID為 0(空),您是否將規則應用於特定規則未涵蓋的所有設備應用程序?

答:運營商 API 需要DeviceAppID-REF-DO 。為空用於測試目的,不建議用於操作部署。

根據您的規範,不應接受PKG-REF-DO單獨使用,沒有DeviceAppID-REF-DO 。但它仍然在表 6-4 中描述為擴展REF-DO的定義。這是故意的嗎?當 REF-DO 中僅使用PKG-REF-DO REF-DO ,代碼的行為如何?

答:在最新版本中刪除了將PKG-REF-DO作為單值項在REF-DO中的選項。 PKG-REF-DO只能與DeviceAppID-REF-DO結合使用。

我們假設我們可以授予對所有基於運營商的權限的訪問權限或進行更細粒度的控制。如果是這樣,什麼定義了位掩碼和實際權限之間的映射?每個班級一個權限?每個方法一個權限?從長遠來看,64 個單獨的權限是否足夠?

A:這是留作以後用,歡迎提出建議。

您能否進一步專門為 Android 定義DeviceAppID ?這是用於簽署給定應用程序的發布者證書的 SHA-1(20 字節)哈希值,所以名稱不應該反映該目的嗎? (該名稱可能會讓許多讀者感到困惑,因為該規則隨後適用於使用同一發布者證書籤名的所有應用程序。)

A:現有規範支持DeviceAppID存儲證書。我們試圖最大限度地減少規範更改以降低採用障礙。詳見UICC 規則