Privilégios da operadora do UICC

O Android 5.1 introduziu um mecanismo para conceder privilégios especiais a APIs relevantes aos proprietários de apps de cartão de circuito integrado universal (UICC). A plataforma Android carrega certificados armazenados em um UICC e concede permissão a apps assinados por esses certificados para fazer chamadas para algumas APIs especiais.

O Android 7.0 estendeu esse recurso para oferecer suporte a outras fontes de armazenamento para regras de privilégio da operadora UICC, aumentando drasticamente o número de operadoras que podem usar as APIs. Para uma referência da API, consulte CarrierConfigManager. Para instruções, consulte Configuração da operadora.

As operadoras têm controle total do UICC. Por isso, esse mecanismo oferece uma maneira segura e flexível de gerenciar apps do operador de rede móvel (MNO, na sigla em inglês) hospedados em canais de distribuição de apps genéricos (como o Google Play), mantendo privilégios especiais nos dispositivos e sem a necessidade de assinar apps com o certificado de plataforma por dispositivo ou pré-instalar como um app do sistema.

Regras sobre o UICC

O armazenamento no UICC é compatível com a especificação de controle de acesso de elemento de segurança GlobalPlatform. O identificador do app (AID, na sigla em inglês) no cartão é A00000015141434C00, e o comando padrão GET DATA é usado para buscar regras armazenadas no cartão. É possível atualizar essas regras com as atualizações over the air (OTA) do cartão.

Hierarquia de dados

As regras do UICC usam a seguinte hierarquia de dados (a combinação de letra e número de dois caracteres entre parênteses é a tag do objeto). Cada regra é REF-AR-DO (E2) e consiste em uma concatenação de REF-DO e AR-DO:

  • REF-DO (E1) contém DeviceAppID-REF-DO ou uma concatenação de DeviceAppID-REF-DO e PKG-REF-DO.
    • DeviceAppID-REF-DO (C1) armazena a assinatura SHA-1 (20 bytes) ou SHA-256 (32 bytes) do certificado.
    • PKG-REF-DO (CA) é a string de nome completo do pacote definida no manifesto, codificada em ASCII, com comprimento máximo de 127 bytes.
  • AR-DO (E3) é estendido para incluir PERM-AR-DO (DB), que é uma máscara de bits de 8 bytes que representa 64 permissões separadas.

Se PKG-REF-DO não estiver presente, qualquer app assinado pelo certificado receberá acesso. Caso contrário, o certificado e o nome do pacote precisam ser iguais.

Exemplo de regra

O nome do app é com.google.android.apps.myapp, e o certificado SHA-1 em string hexadecimal é:

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

A regra sobre o UICC na string hexadecimal é:

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

Suporte a arquivos de regras de acesso

O Android 7.0 adiciona suporte para a leitura de regras de privilégio da operadora no arquivo de regras de acesso (ARF).

A plataforma Android primeiro tenta selecionar o AID A00000015141434C00 do aplicativo de regra de acesso (ARA). Se o AID não for encontrado no UICC, ele vai recorrer ao ARF selecionando o AID PKCS15 A000000063504B43532D3135. Em seguida, o Android lê o arquivo de regras de controle de acesso (ACRF, na sigla em inglês) em 0x4300 e procura entradas com AID FFFFFFFFFFFF. As entradas com AIDs diferentes são ignoradas para que as regras de outros casos de uso possam coexistir.

Exemplo de conteúdo ACRF em string hexadecimal:

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

Exemplo de conteúdo do arquivo de condições de controle de acesso (ACCF, na sigla em inglês):

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

No exemplo acima, 0x4310 é o endereço do ACCF, que contém o hash do certificado 61:ED:37:7E:85:D3:86:A8:DF:EE:6B:86:4B:D8:5B:0B:FA:A5:AF:81. Os apps assinados por esse certificado recebem privilégios da operadora.

APIs ativadas

O Android oferece suporte às seguintes APIs.

TelephonyManager

TelephonyCallback

TelephonyCallback tem interfaces com um método de callback para notificar o app de chamada quando os estados registrados mudam:

SubscriptionManager

SmsManager

CarrierConfigManager

Para instruções, consulte Configuração do provedor.

BugreportManager

Método para iniciar um relatório de bug de conectividade, que é uma versão especializada do relatório de bug que inclui apenas informações para depurar problemas relacionados à conectividade: startConnectivityBugreport

NetworkStatsManager

ImsMmTelManager

ImsRcsManager

ProvisioningManager

EuiccManager

Método para alternar para (ativar) a assinatura: switchToSubscription

CarrierMessagingService

Serviço que recebe chamadas do sistema quando novos SMS e MMS são enviados ou recebidos. Para estender essa classe, declare o serviço no arquivo de manifesto com a permissão android.Manifest.permission#BIND_CARRIER_MESSAGING_SERVICE e inclua um filtro de intent com a ação #SERVICE_INTERFACE. Os métodos incluem:

  • Método para filtrar mensagens SMS recebidas: onFilterSms
  • Método para interceptar mensagens de texto SMS enviadas pelo dispositivo: onSendTextSms
  • Método para interceptar mensagens SMS binárias enviadas pelo dispositivo: onSendDataSms
  • Método para interceptar mensagens SMS longas enviadas pelo dispositivo: onSendMultipartTextSms
  • Método para interceptar mensagens MMS enviadas pelo dispositivo: onSendMms
  • Método para fazer o download de mensagens MMS recebidas: onDownloadMms

CarrierService

Serviço que expõe funcionalidades específicas da operadora ao sistema. Para estender essa classe, declare o serviço no arquivo de manifesto do app com a permissão android.Manifest.permission#BIND_CARRIER_SERVICES e inclua um filtro de intent com a ação CARRIER_SERVICE_INTERFACE. Se o serviço tiver uma vinculação de longa duração, defina android.service.carrier.LONG_LIVED_BINDING como true nos metadados do serviço.

A plataforma vincula CarrierService com flags especiais para permitir que o processo do serviço de operadora seja executado em um bucket de suspensão de app especial. Isso isenta o app de serviço da operadora da restrição de inatividade do app e aumenta a probabilidade de ele permanecer ativo quando a memória do dispositivo estiver baixa. No entanto, se o app de serviço da operadora travar por algum motivo, ele vai perder todos os privilégios acima até que o app seja reiniciado e a vinculação seja reestabelecida. Portanto, é essencial manter o app de serviço da operadora estável.

Os métodos em CarrierService incluem:

  • Para substituir e definir as configurações específicas da operadora: onLoadConfig
  • Para informar o sistema sobre uma mudança intencional da rede da operadora pelo app da operadora: notifyCarrierNetworkChange

Provedor de telefonia

APIs do provedor de conteúdo para permitir modificações (inserir, excluir, atualizar, consultar) no banco de dados de telefonia. Os campos de valores são definidos em Telephony.Carriers. Para mais detalhes, consulte a referência da classe Telephony.

WifiNetworkSuggestion

Ao criar um objeto WifiNetworkSuggestion, use os seguintes métodos para definir um ID ou grupo de assinaturas:

Plataforma Android

Em um UICC detectado, a plataforma cria objetos internos do UICC que incluem regras de privilégio da operadora como parte do UICC. UiccCarrierPrivilegeRules.java carrega regras, analisa-as do cartão UICC e as armazena em cache na memória. Quando uma verificação de privilégio é necessária, UiccCarrierPrivilegeRules compara o certificado do autor da chamada com as próprias regras, uma por uma. Se o UICC for removido, as regras serão destruídas junto com o objeto UICC.

Validação

Para validar a implementação pelo conjunto de teste de compatibilidade (CTS, na sigla em inglês) usando CtsCarrierApiTestCases.apk, é necessário ter um UICC de desenvolvedor com as regras corretas do UICC ou suporte ao ARF. Peça ao fornecedor do cartão SIM que você escolher para preparar um UICC de desenvolvedor com o ARF correto, conforme descrito nesta seção, e use esse UICC para executar os testes. O UICC não exige um serviço celular ativo para passar nos testes do CTS.

Preparar o UICC

Para o Android 11 e versões anteriores, o CtsCarrierApiTestCases.apk é assinado por aosp-testkey, com o valor de hash 61:ED:37:7E:85:D3:86:A8:DF:EE:6B:86:4B:D8:5B:0B:FA:A5:AF:81.

A partir do Android 12, o CtsCarrierApiTestCases.apk é assinado por cts-uicc-2021-testkey, valor de hash 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.

Para executar os testes da API da operadora do CTS no Android 12, o dispositivo precisa usar um SIM com privilégios de operadora do CTS que atendam aos requisitos especificados na versão mais recente da especificação de terceiros do perfil de teste GSMA TS.48.

O mesmo chip também pode ser usado para versões anteriores ao Android 12.

Modificar o perfil de chip CTS

  1. Adicionar:privilégios de operadora do CTS no mestre de app de regra de acesso (ARA-M) ou ARF. Ambas as assinaturas precisam ser codificadas nas regras de privilégio da operadora:
    1. Hash1(SHA1): 61:ED:37:7E:85:D3:86:A8:DF:EE:6B:86:4B:D8:5B:0B:FA:A5:AF:81
    2. Hash2(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
  2. Create:arquivos elementares (EFs) do USIM do ADF que não estão presentes no TS.48 e são necessários para o CTS:
    1. EF_MBDN (6FC7), tamanho do registro: 28, número do registro: 4 
      • Conteúdo
        1. Rec1: 566F696365204D61696CFFFFFFFF0691515555555FF…FF
        2. Rec2-n: FF…FF
    2. EF_EXT6 (6FC8), tamanho do registro:13, número do registro: 1 
      • Conteúdo: 00FF…FF
        1. EF_MBI (6FC9), tamanho do registro: 4, número do registro: 1
      • Conteúdo: Rec1: 01010101
        1. EF_MWIS (6FCA), tamanho do registro: 5, número do registro: 1
      • Conteúdo: 0000000000
  3. Modificar:tabela de serviços da USIM: ativar os serviços 47 e 48
    1. EF_UST (6F38)
      • Conteúdo: 9EFFBF1DFFFE0083410310010400406E01
  4. Modificar:arquivos DF-5GS e DF-SAIP
    1. DF-5GS - EF_5GS3GPPLOCI (USIM/5FC0/4F01)
      • Conteúdo: FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF42F618FFFFFE01
    2. DF-5GS - EF_5GSN3GPPLOCI (USIM/5FC0/4F02)
      • Conteúdo: FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF42F618FFFFFE01
    3. DF-5GS: EF SUCI_Calc_Info (USIM/5FC0/4F07)
      • Conteúdo: A0020000FF…FF
    4. DF-SAIP - EF SUCI_Calc_Info_USIM (USIM/5FD0/4F01)
      • Conteúdo: A0020000FF…FF
  5. Modificar:use a string de nome da operadora Android CTS nos EFs correspondentes que contêm essa designação:
    1. EF_SPN (USIM/6F46)
      • Conteúdo: 01416E64726F696420435453FF..FF
    2. EF_PNN (USIM/6FC5)
      • Conteúdo: Rec1 430B83413759FE4E934143EA14FF..FF

Corresponder à estrutura do perfil de teste

Faça o download e confira a versão mais recente das seguintes estruturas genéricas de perfil de teste. Esses perfis não terão a regra de privilégio de operadora CTS personalizada ou outras modificações listadas acima.

Executar testes

Para sua conveniência, o CTS oferece suporte a um token de dispositivo que restringe a execução de testes apenas em dispositivos configurados com o mesmo token. Os testes CTS da API da operadora são compatíveis com o token do dispositivo sim-card-with-certs. Por exemplo, o token de dispositivo a seguir restringe os testes da API da operadora para serem executados apenas no dispositivo abcd1234:

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

Quando você executa um teste sem usar um token de dispositivo, ele é executado em todos os dispositivos.

Perguntas frequentes

Como os certificados podem ser atualizados no UICC?

A: Usar o mecanismo de atualização OTA do cartão atual.

O UICC pode coexistir com outras regras?

A: É possível ter outras regras de segurança no UICC com o mesmo AID. A plataforma as filtra automaticamente.

O que acontece quando o UICC é removido de um app que depende dos certificados?

A: O app perde os privilégios porque as regras associadas ao UICC são destruídas na remoção do UICC.

Existe um limite para o número de certificados no UICC?

A: A plataforma não limita o número de certificados, mas, como a verificação é linear, muitas regras podem gerar latência.

Há um limite para o número de APIs que podem ser aceitas com esse método?

A: Não, mas limitamos o escopo a APIs relacionadas à operadora.

Algumas APIs estão proibidas de usar esse método? Se sim, como você as aplica? (ou seja, você tem testes para validar quais APIs são compatíveis com esse método?)

A: Consulte a seção de compatibilidade comportamental da API do Documento de definição de compatibilidade do Android (CDD). Temos alguns testes de CTS para garantir que o modelo de permissão das APIs não seja alterado.

Como isso funciona com o recurso de vários SIMs?

A: O SIM padrão especificado pelo usuário é usado.

De alguma forma, isso interage ou se sobrepõe a outras tecnologias de acesso à SE, por exemplo, SEEK?

A: Por exemplo, o SEEK usa o mesmo AID do UICC. Assim, as regras coexistem e são filtradas por SEEK ou UiccCarrierPrivileges.

Quando é um bom momento para verificar os privilégios da operadora?

A: Depois da transmissão de carregamento do estado do chip.

Os OEMs podem desativar parte das APIs da operadora?

A: Não. Acreditamos que as APIs atuais são o conjunto mínimo, e planejamos usar a máscara de bits para um controle de granularidade mais preciso no futuro.

O setOperatorBrandOverride substitui TODOS os outros tipos de strings de nome de operador? Por exemplo, SE13, SPN do UICC ou NITZ baseado em rede?

Sim, a substituição da marca do operador tem a maior prioridade. Quando definido, ele substitui TODAS as outras formas de strings de nome de operador.

O que a chamada do método injectSmsPdu faz?

A: Esse método facilita o backup/restauração de SMS na nuvem. A chamada injectSmsPdu ativa a função de restauração.

Para a filtragem de SMS, a chamada onFilterSms é baseada na filtragem de porta UDH de SMS? Ou os apps da operadora têm acesso a TODOS os SMS recebidos?

A: As operadoras têm acesso a todos os dados de SMS.

A extensão de DeviceAppID-REF-DO para oferecer suporte a 32 bytes parece ser incompatível com a especificação atual do GP (que permite apenas 0 ou 20 bytes). Por que você está introduzindo essa mudança? O SHA-1 não é suficiente para evitar colisões? Você já propôs essa mudança para o GP, já que ela pode ser incompatível com o ARA-M/ARF?

A: Para oferecer segurança futura, essa extensão introduz o SHA-256 para DeviceAppID-REF-DO, além do SHA-1, que é atualmente a única opção no padrão GP SEAC. Recomendamos o uso de SHA-256.

Se DeviceAppID for 0 (vazio), você vai aplicar a regra a todos os apps do dispositivo que não estiverem cobertos por uma regra específica?

A: As APIs da operadora exigem que DeviceAppID-REF-DO seja preenchido. O estado vazio é destinado a testes e não é recomendado para implantações operacionais.

De acordo com a especificação, PKG-REF-DO usado sozinho, sem DeviceAppID-REF-DO, não deve ser aceito. No entanto, ele ainda é descrito na Tabela 6-4 da especificação como uma extensão da definição de REF-DO. Isso é intencional? Como o código se comporta quando apenas PKG-REF-DO é usado em REF-DO?

A: A opção de ter PKG-REF-DO como um item de valor único em REF-DO foi removida na versão mais recente. O PKG-REF-DO só pode ocorrer em combinação com DeviceAppID-REF-DO.

Assumimos que podemos conceder acesso a todas as permissões baseadas na operadora ou ter um controle mais refinado. Em caso afirmativo, o que define o mapeamento entre a máscara de bit e as permissões reais? Uma permissão por classe? Uma permissão por método? 64 permissões separadas são suficientes a longo prazo?

A: Isso está reservado para o futuro, e aceitamos sugestões.

Você pode definir DeviceAppID especificamente para Android? Esse é o valor de hash SHA-1 (20 bytes) do certificado do editor usado para assinar o app. O nome não deveria refletir essa finalidade? O nome pode ser confuso para muitos leitores, já que a regra é aplicável a todos os apps assinados com o mesmo certificado do editor.

A: Os certificados de armazenamento DeviceAppID têm suporte da especificação atual. Tentamos minimizar as mudanças de especificação para reduzir a barreira para adoção. Para mais detalhes, consulte Regras sobre o UICC.