Обзор платформы виртуализации Android (AVF)

Android Virtualization Framework (AVF) предоставляет безопасные и приватные среды выполнения для выполнения кода. AVF идеально подходит для случаев использования, ориентированных на безопасность, которые требуют более надежных, даже формально проверенных гарантий изоляции по сравнению с теми, которые предлагает изолированная программная среда Android. Android предоставляет эталонную реализацию всех компонентов, необходимых для реализации AVF. AVF поддерживается только на устройствах ARM64. На рисунке 1 показана архитектура AVF:

Архитектура AVF

Рисунок 1. Архитектура AVF.

Вот определения наиболее важных терминов из рисунка 1:

apexd и zipfuse
Надежно монтирует APEX и APK, импортированные с хоста.
authfs
Файловая система Fuse для безопасного обмена несколькими файлами между Android и pVM (хостом и гостем).
связующее
Основное средство связи между ВМ.
кросвм
Монитор виртуальной машины, написанный на Rust. Crosvm выделяет память виртуальной машины, создает потоки виртуального ЦП и реализует внутренние функции виртуального устройства.
Универсальный образ ядра (GKI)
Образ загрузки, сертифицированный Google, содержащий ядро ​​GKI, созданное из исходного дерева Android Common Kernel (ACK), и подходящий для прошивки в загрузочный раздел устройства Android. Для получения дополнительной информации см. Обзор ядра .
гипервизор
Технология виртуализации, используемая AVF, также известная как pKVM . Гипервизор поддерживает целостность исполняемого кода и конфиденциальность активов pVM, даже если хост Android или любая другая pVM скомпрометирована.
Java-API
API-интерфейсы VirtualizationService Java, которые присутствуют только на устройствах с поддержкой AVF. Эти API являются необязательными и не являются частью thebootclasspath .
Микродроид
Мини-ОС Android, разработанная Google и работающая в pVM.
Менеджер микродроидов
Управляет жизненным циклом pVM внутри pVM и диском экземпляра.
Собственный API
Подмножество Android Native Developers Kit (NDK).
защищенная виртуальная машина на базе ядра (pKVM)
См. Гипервизор .
прошивка pVM ( pvmfw )
Первый код, работающий на pVM, pvmfw проверяет полезную нагрузку и выводит секрет для каждой виртуальной машины.
защищенная виртуальная машина (pVM)

Взаимно недоверяемая изолированная среда выполнения ( гость ), которая работает вместе с основной операционной системой Android ( хост ). Одним из важных аспектов безопасности pVM является то, что даже если хост скомпрометирован, у него нет доступа к памяти pVM. pKVM — это стандартный гипервизор для запуска pVM.

По сравнению с существующими доверенными средами выполнения (TEE), pVM предоставляют более богатую среду, включая возможность запуска мини-дистрибутива Android под названием Microdroid (хотя Microdroid также может работать на незащищенной виртуальной машине). pVM могут использоваться динамически и предоставляют стандартный набор API в доверенной среде, доступной на всех устройствах, которые их поддерживают.

ВиртуализацияСервис

Служба Android, управляющая жизненным циклом pVM.

Что дальше?