Formato file APEX

Il formato del contenitore Android Pony EXpress (APEX) è stato introdotto in Android 10 e viene utilizzato nel flusso di installazione per i sistemi di livello inferiore moduli. Questo formato facilita l'aggiornamento dei componenti di sistema nel modello di app Android standard. Alcuni componenti di esempio sono nativi servizi e librerie, livelli di astrazione hardware (HAL), runtime (ART) e librerie di classi.

Il termine "APEX" può anche fare riferimento a un file APEX.

Premessa

Sebbene Android supporti gli aggiornamenti dei moduli che si adattano all'app standard modello (ad esempio servizi, attività) tramite le app di installazione di pacchetti (come l'app Google Play Store), utilizzando un modello simile per i componenti di livello inferiore del sistema operativo presenta i seguenti svantaggi:

  • I moduli basati su APK non possono essere utilizzati all'inizio della sequenza di avvio. Il pacchetto è il repository centrale di informazioni sulle app e può essere da Gestione attività, che diventa pronto in una fase successiva la procedura di avvio.
  • Il formato APK (in particolare il file manifest) è progettato per le app Android e i moduli di sistema non sempre sono adatti.

Design

Questa sezione descrive la progettazione di alto livello del formato file APEX e la APEX Manager, un servizio che gestisce i file APEX.

Per ulteriori informazioni sul motivo per cui è stata selezionata questa struttura per APEX, vedi Le alternative prese in considerazione durante lo sviluppo di APEX.

Formato APEX

Questo è il formato di un file APEX.

Formato file APEX

Figura 1. Formato file APEX

Al livello principale, un file APEX è un file ZIP in cui vengono archiviati i file non compresso e posizionato a limiti di 4 kB.

I quattro file di un file APEX sono:

  • apex_manifest.json
  • AndroidManifest.xml
  • apex_payload.img
  • apex_pubkey

Il file apex_manifest.json contiene il nome e la versione del pacchetto, identificare un file APEX. Si tratta di un ApexManifest di protocollo in formato JSON.

Il file AndroidManifest.xml consente al file APEX di utilizzare strumenti e strumenti relativi agli APK dell'infrastruttura come ADB, PackageManager e le app di installazione dei pacchetti (come Play Store). Ad esempio, il file APEX può utilizzare uno strumento esistente come aapt per esaminare i metadati di base del file. Il file contiene il nome del pacchetto e le informazioni sulla versione. Queste informazioni sono generalmente disponibili anche in apex_manifest.json.

L'importo consigliato di apex_manifest.json è superiore a AndroidManifest.xml per il nuovo codice e sistemi che si occupano di APEX. AndroidManifest.xml potrebbe contenere elementi informazioni sul targeting che possono essere utilizzate dagli strumenti di pubblicazione delle app esistenti.

apex_payload.img è un'immagine di file system ext4 supportata da dm-verity. L'immagine è montato in fase di runtime tramite un dispositivo di loopback. Nello specifico, l'albero di hash e vengono creati utilizzando la libreria libavb. Payload del file system non viene analizzato (perché l'immagine deve essere montabile in posizione). I file normali sono incluso all'interno del file apex_payload.img.

apex_pubkey è la chiave pubblica utilizzata per firmare l'immagine del file system. In fase di runtime, questa chiave garantisce che l'APEX scaricato sia firmato con la stessa entità che firma lo stesso APEX nelle partizioni integrate.

Linee guida per la denominazione APEX

Per evitare conflitti di denominazione tra i nuovi APEX con i progressi della piattaforma, segui queste linee guida per l'assegnazione dei nomi:

  • com.android.*
    • Riservato per AOSP APEX. Non univoco per alcuna azienda o dispositivo.
  • com.<companyname>.*
    • Riservato a un'azienda. Potenzialmente usato da più dispositivi da quella dell'azienda.
  • com.<companyname>.<devicename>.*
    • Riservato per gli APEX univoci per un dispositivo specifico (o un sottoinsieme di dispositivi).

Gestore APEX

Il gestore APEX (o apexd) è un processo nativo autonomo responsabile verificare, installare e disinstallare i file APEX. Questo processo viene avviato sia pronto all'inizio della sequenza di avvio. I file APEX sono in genere preinstallati su del dispositivo in /system/apex. Per impostazione predefinita, il gestore APEX utilizza questi di pacchetti se non sono disponibili aggiornamenti.

La sequenza di aggiornamento di un APEX utilizza Classe PackageManager ed è il seguente.

  1. Un file APEX viene scaricato tramite un'app di installazione di pacchetti, ADB o un altro sorgente.
  2. Il gestore di pacchetti avvia la procedura di installazione. Dopo aver capito che il file è un APEX, il gestore dei pacchetti trasferisce il controllo all'APEX responsabile.
  3. Il gestore APEX verifica il file APEX.
  4. Se il file APEX è verificato, il database interno del gestore APEX viene aggiornato in modo da indicare che il file APEX viene attivato all'avvio successivo.
  5. Il richiedente dell'installazione riceve un annuncio quando il pacchetto è riuscito verifica.
  6. Per continuare l'installazione è necessario riavviare il sistema.

  7. All'avvio successivo, il gestore APEX si avvia, legge il database interno quanto segue per ogni file APEX elencato:

    1. Verifica il file APEX.
    2. Crea un dispositivo di loopback dal file APEX.
    3. Crea un dispositivo di blocco device Mapper sopra il dispositivo di loopback.
    4. Monta il dispositivo a blocchi Device Mapper su un percorso univoco (ad esempio, /apex/name@ver).

Quando tutti i file APEX elencati nel database interno sono montati, l'APEX fornisce un servizio di legatura per consentire ad altri componenti del sistema di eseguire query informazioni sui file APEX installati. Ad esempio, l'altro sistema componenti possono interrogare l'elenco dei file APEX installati sul dispositivo o interrogare percorso esatto in cui è montato un APEX specifico, in modo che sia possibile accedere ai file.

I file APEX sono file APK

I file APEX sono file APK validi perché sono archivi ZIP firmati (utilizzando i file schema di firma APK) contenente un file AndroidManifest.xml. Ciò consente ad APEX per utilizzare l'infrastruttura dei file APK, ad esempio un'app di installazione di pacchetti, l'utilità di firma e il gestore di pacchetti.

Il file AndroidManifest.xml all'interno di un file APEX è minimo ed è composto da pacchetto name, versionCode e targetSdkVersion, minSdkVersion facoltativo, e maxSdkVersion per un targeting granulare. Queste informazioni consentono ad APEX di file da distribuire tramite canali esistenti, come le app di installazione di pacchetti e ADB.

Tipi di file supportati

Il formato APEX supporta i seguenti tipi di file:

  • Libreria condivisa nativa
  • Eseguibili nativi
  • File JAR
  • File di dati
  • File di configurazione

Ciò non significa che APEX può aggiornare tutti questi tipi di file. Indica se un file tipo può essere aggiornato dipende dalla piattaforma e dalla stabilità delle definizioni le interfacce per i tipi di file.

Opzioni di firma

I file APEX vengono firmati in due modi diversi. Innanzitutto, apex_payload.img (nello specifico, il descrittore vbmeta aggiunto al file apex_payload.img) è firmato con una chiave. Quindi, l'intero APEX viene firmato utilizzando Schema di firma dell'APK v3. Vengono utilizzate due chiavi diverse in questo processo.

Sul lato dispositivo, una chiave pubblica corrispondente alla chiave privata utilizzata per la firma. il descrittore vbmeta sia installato. Il gestore APEX utilizza la chiave pubblica per verificare gli APEX di cui è richiesta l'installazione. Ogni APEX deve essere firmato con diverse chiavi e viene applicata sia in fase di build che in fase di runtime.

APEX nelle partizioni integrate

I file APEX possono trovarsi in partizioni integrate come /system. La la partizione è già su dm-verity, quindi i file APEX vengono montati direttamente tramite il dispositivo di loopback.

Se un APEX è presente in una partizione integrata, l'APEX può essere aggiornato fornendo un pacchetto APEX con lo stesso nome di pacchetto e un numero maggiore o uguale al codice di versione. Il nuovo APEX viene memorizzato in /data e, come per gli APK, nella la versione appena installata mette in ombra la versione già presente nel della partizione di testo. Ma a differenza degli APK, la versione appena installata dell'APEX viene attivata dopo il riavvio.

Requisiti del kernel

Per supportare i moduli APEX mainline su un dispositivo Android, le seguenti versioni le funzionalità kernel sono obbligatorie: il driver di loopback e dm-verity. Il loopback il driver monta l'immagine del file system in un modulo APEX e dm-verity verifica Modulo APEX.

Le prestazioni del driver di loopback e della dm-verity sono importanti per ottenere buone prestazioni di sistema con i moduli APEX.

Versioni kernel supportate

I moduli APEX mainline sono supportati su dispositivi che utilizzano le versioni del kernel 4.4 o in alto. Lancio di nuovi dispositivi con Android 10 o versioni successive deve usare il kernel versione 4.9 o successiva per supportare i moduli APEX.

Patch del kernel richieste

Le patch del kernel richieste per il supporto dei moduli APEX sono incluse nel Albero comune di Android. Per far sì che le patch supportino APEX, usa la versione più recente dell'albero comune di Android.

Kernel versione 4.4

Questa versione è supportata solo per i dispositivi di cui viene eseguito l'upgrade da Android 9 ad Android 10 e vogliono supportare i moduli APEX. Per ottenere le patch richieste, un'unione dinamica dal ramo android-4.4 è fortemente consigliato. Di seguito è riportato un elenco delle singole patch richieste per kernel versione 4.4.

  • UPSTREAM: loop: aggiungi ioctl per modificare la dimensione del blocco logico (4,4)
  • BACKPORT: block/loop: imposta hw_sectors (4,4)
  • UPSTREAM: loop: aggiungi LOOP_SET_BLOCK_SIZE in ioctl (4,4)
  • ANDROID: mnt: Correggi next_descendent (4,4)
  • ANDROID: mnt: la rimonta dovrebbe propagarsi agli schiavi. (4,4)
  • ANDROID: mnt: Propaga e rimonta correttamente (4,4)
  • Ripristina "ANDROID: dm verity: aggiungi dimensione minima di precaricamento" (4,4)
  • UPSTREAM: loop: elimina le cache se vengono modificati gli offset o le dimensioni block_size (4,4)

Versioni del kernel 4.9/4.14/4.19

Per ottenere le patch richieste per le versioni del kernel 4.9/4.14/4.19, down-merge nel ramo android-common.

Opzioni di configurazione kernel richieste

Il seguente elenco mostra i requisiti di configurazione di base per il supporto Moduli APEX introdotti in Android 10. Gli elementi contrassegnati con un asterisco (*) sono i requisiti esistenti di Android 9 e versioni precedenti.

(*) CONFIG_AIO=Y # AIO support (for direct I/O on loop devices)
CONFIG_BLK_DEV_LOOP=Y # for loop device support
CONFIG_BLK_DEV_LOOP_MIN_COUNT=16 # pre-create 16 loop devices
(*) CONFIG_CRYPTO_SHA1=Y # SHA1 hash for DM-verity
(*) CONFIG_CRYPTO_SHA256=Y # SHA256 hash for DM-verity
CONFIG_DM_VERITY=Y # DM-verity support

Requisiti dei parametri della riga di comando del kernel

Per supportare APEX, assicurati che i parametri della riga di comando del kernel soddisfino i seguenti requisiti requisiti:

  • loop.max_loop NON deve essere impostato
  • loop.max_part deve essere <= 8

Crea un APEX

Questa sezione descrive come creare un APEX usando il sistema di compilazione Android. Di seguito è riportato un esempio di Android.bp per un APEX denominato apex.test.

apex {
    name: "apex.test",
    manifest: "apex_manifest.json",
    file_contexts: "file_contexts",
    // libc.so and libcutils.so are included in the apex
    native_shared_libs: ["libc", "libcutils"],
    binaries: ["vold"],
    java_libs: ["core-all"],
    prebuilts: ["my_prebuilt"],
    compile_multilib: "both",
    key: "apex.test.key",
    certificate: "platform",
}

Esempio di apex_manifest.json:

{
  "name": "com.android.example.apex",
  "version": 1
}

Esempio di file_contexts:

(/.*)?           u:object_r:system_file:s0
/sub(/.*)?       u:object_r:sub_file:s0
/sub/file3       u:object_r:file3_file:s0

Tipi di file e posizioni in APEX

Tipo di file Località in APEX
Raccolte condivise /lib e /lib64 (/lib/arm per gruppo tradotto in x86)
Eseguibili /bin
Librerie Java /javalib
Predefiniti /etc

Dipendenze transitive

I file APEX includono automaticamente le dipendenze transitive delle librerie condivise native o eseguibili. Ad esempio, se libFoo dipende da libBar, le due librerie vengono incluso quando solo libFoo è elencato nella proprietà native_shared_libs.

Gestire più ABI

Installa la proprietà native_shared_libs sia per l'account principale che per quello secondario applicazioni binarie dell'applicazione (ABI) del dispositivo. Se un APEX ha come target i dispositivi con una singola ABI (ovvero solo a 32 bit o solo a 64 bit), solo le librerie con sia installata l'ABI corrispondente.

Installa la proprietà binaries solo per l'ABI principale del dispositivo come descritti di seguito:

  • Se il dispositivo è solo a 32 bit, solo la variante a 32 bit del file binario è installato.
  • Se il dispositivo è solo a 64 bit, allora solo la variante a 64 bit del file binario è installato.

Per aggiungere un controllo granulare sulle ABI delle librerie native e dei file binari, utilizza la multilib.[first|lib32|lib64|prefer32|both].[native_shared_libs|binaries] proprietà.

  • first: corrisponde all'ABI principale del dispositivo. Questa è l'impostazione predefinita file binari.
  • lib32: corrisponde all'ABI a 32 bit del dispositivo, se supportata.
  • lib64: corrisponde all'ABI a 64 bit del dispositivo, se supportata.
  • prefer32: corrisponde all'ABI a 32 bit del dispositivo, se supportata. Se L'ABI a 32 bit non è supportata, corrisponde all'ABI a 64 bit.
  • both: corrisponde a entrambe le ABI. Questa è l'impostazione predefinita native_shared_libraries.

Le proprietà java, libraries e prebuilts sono indipendenti dall'ABI.

Questo esempio riguarda un dispositivo che supporta il formato 32/64 e non preferisce il formato 32:

apex {
    // other properties are omitted
    native_shared_libs: ["libFoo"], // installed for 32 and 64
    binaries: ["exec1"], // installed for 64, but not for 32
    multilib: {
        first: {
            native_shared_libs: ["libBar"], // installed for 64, but not for 32
            binaries: ["exec2"], // same as binaries without multilib.first
        },
        both: {
            native_shared_libs: ["libBaz"], // same as native_shared_libs without multilib
            binaries: ["exec3"], // installed for 32 and 64
        },
        prefer32: {
            native_shared_libs: ["libX"], // installed for 32, but not for 64
        },
        lib64: {
            native_shared_libs: ["libY"], // installed for 64, but not for 32
        },
    },
}

firma vbmeta

Firma ogni APEX con chiavi diverse. Quando è necessaria una nuova chiave, crea un una coppia di chiavi pubblica/privata e creare un modulo apex_key. Utilizza la proprietà key per firmare l'APEX utilizzando la chiave. La chiave pubblica viene inclusa automaticamente nel APEX con il nome avb_pubkey.

# create an rsa key pair
openssl genrsa -out foo.pem 4096

# extract the public key from the key pair
avbtool extract_public_key --key foo.pem --output foo.avbpubkey

# in Android.bp
apex_key {
    name: "apex.test.key",
    public_key: "foo.avbpubkey",
    private_key: "foo.pem",
}

Nell'esempio precedente, il nome della chiave pubblica (foo) diventa l'ID della chiave. L'ID della chiave utilizzata per firmare un APEX è scritto nell'APEX. In fase di runtime, apexd verifica l'APEX utilizzando una chiave pubblica con lo stesso ID nel dispositivo.

Firma APEX

Firma gli APEX nello stesso modo in cui firmi gli APK. Firma gli APEX due volte; una volta per mini file system (apex_payload.img file) e una volta per l'intero file.

Per firmare un APEX a livello di file, imposta la proprietà certificate in uno di questi tre modi:

  • Non impostato: se non viene impostato alcun valore, l'APEX è firmato con il certificato situato alle ore PRODUCT_DEFAULT_DEV_CERTIFICATE. Se non viene impostato alcun flag, i valori predefiniti del percorso a build/target/product/security/testkey.
  • <name>: l'APEX è firmato con il certificato <name> nello stesso come PRODUCT_DEFAULT_DEV_CERTIFICATE.
  • :<name>: l'APEX è firmato con il certificato definito dal Modulo presto denominato <name>. Il modulo del certificato può essere definito come .
di Gemini Advanced. 
android_app_certificate {
    name: "my_key_name",
    certificate: "dir/cert",
    // this will use dir/cert.x509.pem (the cert) and dir/cert.pk8 (the private key)
}

Installa un APEX

Per installare un APEX, utilizza ADB.

adb install apex_file_name
adb reboot

Se supportsRebootlessUpdate è impostato su true in apex_manifest.json e il valore l'APEX attualmente installato non è utilizzato (ad esempio, tutti i servizi che contiene hanno viene interrotto), puoi installare un nuovo APEX senza dover riavviare Flag --force-non-staged.

adb install --force-non-staged apex_file_name

Utilizza un APEX

Dopo il riavvio, l'APEX viene montato in /apex/<apex_name>@<version> . È possibile montare più versioni dello stesso APEX contemporaneamente. Tra i percorsi di montaggio, quello che corrisponde all'ultima versione è associazione montata in /apex/<apex_name>.

I client possono utilizzare il percorso montato su bind per leggere o eseguire file da APEX.

Gli APEX vengono generalmente utilizzati come segue:

  1. Un OEM o ODM precarica un APEX in /system/apex quando il dispositivo spedito.
  2. I file nell'APEX sono accessibili tramite il percorso /apex/<apex_name>/.
  3. Quando in /data/apex viene installata una versione aggiornata dell'APEX, il percorso punta al nuovo APEX dopo il riavvio.

Aggiornare un servizio con un APEX

Per aggiornare un servizio utilizzando un APEX:

  1. Contrassegna il servizio nella partizione di sistema come aggiornabile. Aggiungi l'opzione updatable alla definizione del servizio.

    /system/etc/init/myservice.rc:

service myservice /system/bin/myservice
    class core
    user system
    ...
    updatable

  2. Crea un nuovo file .rc per il servizio aggiornato. Utilizza l'opzione override per ridefinire il servizio esistente.

    /apex/my.apex/etc/init.rc:

service myservice /apex/my.apex/bin/myservice
    class core
    user system
    ...
    override

Le definizioni del servizio possono essere definite solo nel file .rc di un APEX. Azione i trigger non sono supportati negli APEX.

Se un servizio contrassegnato come aggiornabile viene avviato prima dell'attivazione degli APEX, l'avvio viene ritardato fino al completamento dell'attivazione degli APEX.

Configura il sistema per supportare gli aggiornamenti APEX

Imposta la seguente proprietà di sistema su true per supportare gli aggiornamenti dei file APEX.

<device.mk>:

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += ro.apex.updatable=true

BoardConfig.mk:
TARGET_FLATTEN_APEX := false

o semplicemente

<device.mk>:

$(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/updatable_apex.mk)

APEX appiattito

Per i dispositivi legacy, a volte è impossibile o impossibile aggiornare la vecchia versione per il supporto completo APEX. Ad esempio, il kernel potrebbe essere stato creato senza CONFIG_BLK_DEV_LOOP=Y, fondamentale per il montaggio del file system all'interno di un APEX.

L'APEX bidimensionale è un APEX appositamente realizzato che può essere attivato sui dispositivi con un kernel legacy. I file in un APEX bidimensionale vengono installati direttamente in una directory sotto la partizione integrata. Ad esempio, lib/libFoo.so in un APEX bidimensionale my.apex installato in /system/apex/my.apex/lib/libFoo.so.

L'attivazione di un APEX bidimensionale non coinvolge il dispositivo loop. L'intero La directory /system/apex/my.apex è montata direttamente in associazione a /apex/name@ver.

Gli APEX bidimensionali non possono essere aggiornati scaricando le versioni aggiornate degli APEX dalla rete perché non è possibile eseguire la suddivisione degli APEX scaricati. Gli APEX bidimensionali possono essere aggiornati soltanto tramite una normale OTA.

La configurazione predefinita è APEX bidimensionale. Ciò significa che tutti Per impostazione predefinita, gli APEX sono bidimensionali, a meno che non configuri esplicitamente il tuo dispositivo per creare APEX non semplificati per supportare gli aggiornamenti APEX (come spiegato sopra).

NON è consentito combinare APEX bidimensionali e non appiattiti in un dispositivo supportati. Gli APEX di un dispositivo devono essere tutti non appiattiti o tutti appiattiti. Questo è particolarmente importante quando si spediscono articoli APEX predefiniti in progetti come Mainline. APEX non prefirmati (creati il codice sorgente) non deve essere scalato e firmato con chiavi appropriate. La dispositivo deve ereditare da updatable_apex.mk come spiegato in Aggiornare un servizio con un APEX.

APEX compressi

Android 12 e versioni successive offrono la compressione APEX per riducendo l'impatto sullo spazio di archiviazione dei pacchetti APEX aggiornabili. Dopo un aggiornamento di un APEX è installato, sebbene la sua versione preinstallata non sia più utilizzata, occupa ancora la stessa quantità di spazio. Lo spazio occupato rimane non disponibile.

La compressione APEX riduce al minimo l'impatto sullo spazio di archiviazione utilizzando un set altamente compresso di file APEX su partizioni di sola lettura (come la partizione /system). Android 12 e versioni successive utilizzano un algoritmo di compressione dei file DEFLATE.

La compressione non offre l'ottimizzazione di quanto segue:

  • APEX bootstrap che devono essere montati molto presto nel boot sequenza.

  • APEX non aggiornabili. La compressione è utile solo se è installata una versione aggiornata di un APEX sulla partizione /data. Un elenco completo degli APEX aggiornabili è disponibile nella Componenti del sistema modulare .

  • APEX libs condivisi dinamici. Poiché apexd attiva sempre entrambe le versioni di quali APEX (preinstallati e con upgrade eseguito), la loro compressione non aggiunge valore.

Formato file APEX compresso

Formato di file APEX compresso.

Il diagramma mostra il formato di un file APEX compresso

Figura 2. Formato file APEX compresso

Al livello principale, un file APEX compresso è un file ZIP contenente il file apex in forma sgonfia con un livello di compressione di 9 e con altri file archiviati non compressi.

Un file APEX è formato da quattro file:

  • original_apex: sgonfiato con un livello di compressione di 9 Questo è il file APEX originale non compresso.
  • apex_manifest.pb: solo memorizzato
  • AndroidManifest.xml: solo memorizzato
  • apex_pubkey: solo memorizzato

I file apex_manifest.pb, AndroidManifest.xml e apex_pubkey sono dei file corrispondenti in original_apex.

Creazione di un APEX compresso

La versione APEX compresso può essere creata utilizzando lo strumento apex_compression_tool.py all'indirizzo system/apex/tools

Nel sistema di compilazione sono disponibili diversi parametri relativi alla compressione APEX.

In Android.bp, la compressione di un file APEX è controllata dal Proprietà compressible:

apex {
    name: "apex.test",
    manifest: "apex_manifest.json",
    file_contexts: "file_contexts",
    compressible: true,
}

Un flag prodotto PRODUCT_COMPRESSED_APEX consente di stabilire se un'immagine di sistema viene creata dall'origine deve contenere file APEX compressi.

Per la sperimentazione locale puoi forzare una build a comprimere gli APEX impostando Da OVERRIDE_PRODUCT_COMPRESSED_APEX= a true.

I file APEX compressi generati dal sistema di compilazione hanno l'estensione .capex. L'estensione consente di distinguere più facilmente tra contenuti compressi e non compressi tutte le versioni di un file APEX.

Algoritmi di compressione supportati

Android 12 supporta solo la compressione deflate-zip.

Attiva un file APEX compresso durante l'avvio

Prima che un APEX compresso possa essere attivato, il file original_apex al suo interno decompresso nella directory /data/apex/decompressed. Il risultato il file APEX decompresso è collegato in modo forzato alla directory /data/apex/active.

Considera l'esempio che segue per mostrare la procedura descritta in precedenza.

Considera /system/apex/com.android.foo.capex come un APEX compresso che con versionCode 37.

  1. Il file original_apex all'interno di /system/apex/com.android.foo.capex è decompresso in /data/apex/decompressed/com.android.foo@37.apex.
  2. restorecon /data/apex/decompressed/com.android.foo@37.apex viene eseguita su verifica che abbia un'etichetta SELinux corretta.
  3. I controlli di verifica vengono svolti il giorno /data/apex/decompressed/com.android.foo@37.apex per verificarne la validità: apexd controlla la chiave pubblica nel bundle /data/apex/decompressed/com.android.foo@37.apex per verificare che sia uguale a quello in bundle in /system/apex/com.android.foo.capex.
  4. Il file /data/apex/decompressed/com.android.foo@37.apex è collegato in modo forzato a nella directory /data/apex/active/com.android.foo@37.apex.
  5. La normale logica di attivazione per i file APEX non compressi viene eseguita su /data/apex/active/com.android.foo@37.apex.

Interazione con OTA

I file APEX compressi hanno implicazioni sulla pubblicazione e sull'applicazione OTA. Dal giorno un aggiornamento OTA potrebbe contenere un file APEX compresso con un livello di versione superiore rispetto a quello attivo su un dispositivo, devi riservare una certa quantità di spazio libero prima del riavvio di un dispositivo per applicare un aggiornamento OTA.

Per supportare il sistema OTA, apexd espone queste due API binder:

  • calculateSizeForCompressedApex: calcola le dimensioni necessarie per la decompressione File APEX in un pacchetto OTA. Può essere usato per verificare che un dispositivo sia spazio a sufficienza prima che un OTA venga scaricato.
  • reserveSpaceForCompressedApex - riserva spazio sul disco per uso futuro di apexd per decomprimere i file APEX compressi all'interno del pacchetto OTA.

In caso di aggiornamento OTA A/B, apexd tenta di decomprimere in come parte della routine OTA post-installazione. Se la decompressione non riesce, apexd esegue la decompressione durante l'avvio e applica l'OTA aggiornamento.

Alternative prese in considerazione durante lo sviluppo dell'APEX

Ecco alcune opzioni prese in considerazione da AOSP durante la progettazione del file APEX e perché sono stati inclusi o esclusi.

Normali sistemi di gestione dei pacchetti

Le distribuzioni Linux hanno sistemi di gestione dei pacchetti come dpkg e rpm, che sono potenti, mature e solide. Tuttavia, non erano necessarie adottata per APEX perché non è in grado di proteggere i pacchetti dell'installazione. La verifica viene eseguita soltanto durante l'installazione dei pacchetti. Gli utenti malintenzionati possono compromettere l'integrità dei pacchetti installati, passando inosservati. Questo è una regressione per Android in cui tutti i componenti di sistema erano archiviati in modalità di sola lettura file system la cui integrità è protetta da dm-verity per ogni I/O. Qualsiasi le manomissioni dei componenti del sistema devono essere vietate o rilevabili in modo che il dispositivo può rifiutare l'avvio se compromesso.

Dm-crypt per integrità

I file in un container APEX provengono da partizioni integrate (ad esempio, /system) protetti da dm-verity, in cui vengono apportate modifiche i file sono vietati anche dopo aver montato le partizioni. Per fornire il lo stesso livello di sicurezza ai file, tutti i file di un APEX sono archiviati in un'immagine di sistema abbinata a un albero di hash e a un descrittore vbmeta. Senza dm-verity, un APEX nella partizione /data è vulnerabile ad attacchi modifiche apportate dopo la verifica e l'installazione.

Infatti, la partizione /data è protetta anche da livelli di crittografia come dm-crypt. Sebbene questo offra un certo livello di protezione dalle manomissioni, il cui scopo principale è la privacy, non l'integrità. Quando un aggressore ottiene l'accesso ai /data, non ci possono essere ulteriori protezioni e anche questa è una una regressione rispetto a tutti i componenti del sistema che si trovano nella partizione /system. L'albero di hash all'interno di un file APEX, insieme a dm-verity, fornisce lo stesso di protezione dei contenuti.

Percorsi di reindirizzamento da /system a /apex

I file dei componenti di sistema pacchettizzati in un APEX sono accessibili tramite nuovi percorsi come /apex/<name>/lib/libfoo.so. Quando i file facevano parte dell'/system , erano accessibili tramite percorsi come /system/lib/libfoo.so. R client di un file APEX (altri file APEX o la piattaforma) deve utilizzare il nuovo percorsi di addestramento. Potresti dover aggiornare il codice esistente a seguito della modifica del percorso.

Sebbene un modo per evitare la modifica del percorso sia sovrapporre i contenuti del file in una APEX sulla partizione /system, il team Android ha deciso di non sovrapporre nella partizione /system, perché questo potrebbe influire sulle prestazioni numero di file sovrapposti (possibilmente anche impilati uno dopo l'altro) aumentati.

Un'altra opzione era quella di compromettere funzioni di accesso ai file quali open, stat e readlink, in modo che i percorsi che iniziano con /system siano stati reindirizzati al proprio percorsi corrispondenti in /apex. Il team Android ha ignorato questa opzione perché non è possibile cambiare tutte le funzioni che accettano percorsi. Ad esempio, alcune app collegano in modo statico Bionic, che implementa le funzioni. In questi casi, le app non vengono reindirizzate.