實作 SELinux

SELinux 預設為拒絕存取,也就是說,凡是核心中設有掛鉤的存取要求,都必須由政策明確允許。也就是說,政策檔案包含大量有關規則、類型、類別、權限等的資訊。本文件不會完整探討 SELinux,但現在推出新的 Android 裝置時,瞭解如何編寫政策規則至關重要。目前已有大量關於 SELinux 的資訊。如需建議資源,請參閱支援文件

金鑰檔案

如要啟用 SELinux,請整合最新版 Android 核心,然後併入 system/sepolicy 目錄中的檔案。編譯後,這些檔案會組成 SELinux 核心安全政策,涵蓋上游 Android 作業系統。

一般來說,您不應直接修改 system/sepolicy 檔案。請改為在 /device/manufacturer/device-name/sepolicy 目錄中新增或編輯裝置專屬的政策檔案。在 Android 8.0 以上版本中,您對這些檔案所做的變更只會影響供應商目錄中的政策。如要進一步瞭解 Android 8.0 以上版本中公用 SEPolicy 的分離情形,請參閱「在 Android 8.0 以上版本中自訂 SEPolicy」。無論 Android 版本為何,您仍會修改下列檔案:

政策檔案

結尾為 *.te 的檔案是 SELinux 政策來源檔案,用於定義網域及其標籤。您可能需要在 /device/manufacturer/device-name/sepolicy 中建立新的政策檔案,但請盡可能更新現有檔案。

環境檔案

您可以在內容檔案中指定物件的標籤。

  • file_contexts 會將標籤指派給檔案,並由各種使用者空間元件使用。建立新政策時,請建立或更新這個檔案,為檔案指派新標籤。如要套用新的 file_contexts,請重建檔案系統映像檔,或對要重新標記的檔案執行 restorecon。升級時,系統會自動將 file_contexts 的變更套用至系統和使用者資料分割區,做為升級程序的一部分。升級至其他分割區時,也可以自動套用變更,方法是在分割區以讀寫模式掛接後,將 restorecon_recursive 呼叫新增至 init.board.rc 檔案。
  • genfs_contexts 會將標籤指派給不支援擴充屬性的檔案系統,例如 procvfat。這項設定會載入為核心政策的一部分,但變更可能不會對核心內 inode 生效,因此需要重新啟動,或是卸載並重新掛接檔案系統,才能完全套用變更。特定掛接點也可以指派特定標籤,例如使用 context=mount 選項。vfat
  • property_contexts 會將標籤指派給 Android 系統屬性,藉此控管哪些程序可以設定這些屬性。啟動期間,init 程序會讀取這項設定。
  • service_contexts 會將標籤指派給 Android 繫結器服務,藉此控管哪些程序可以新增 (註冊) 及尋找 (查閱) 服務的繫結器參照。啟動期間,servicemanager 程序會讀取這項設定。
  • seapp_contexts 會將標籤指派給應用程式程序和 /data/data 目錄。每次啟動應用程式時,zygote 程序都會讀取這項設定,installd 則會在啟動期間讀取這項設定。
  • mac_permissions.xml 會根據應用程式的簽章 (以及套件名稱,如果有的話) 指派 seinfo 標記。然後,您可以在 seapp_contexts 檔案中將 seinfo 標記做為鍵,為所有具有該 seinfo 標記的應用程式指派特定標籤。啟動期間,system_server 會讀取這項設定。
  • keystore2_key_contexts 將標籤指派給 Keystore 2 命名空間。 這些命名空間是由 keystore2 精靈強制執行。Keystore 一直以來都提供以 UID/AID 為基礎的命名空間。此外,Keystore 2 還會強制執行 sepolicy 定義的命名空間。如要詳細瞭解這個檔案的格式和慣例,請參閱這篇文章

BoardConfig.mk Makefile

編輯或新增政策和內容檔案後,請更新 /device/manufacturer/device-name/BoardConfig.mk makefile,以參照 sepolicy 子目錄和每個新政策檔案。 如要進一步瞭解 BOARD_SEPOLICY 變數,請參閱 system/sepolicy/README 檔案

BOARD_SEPOLICY_DIRS += \
        <root>/device/manufacturer/device-name/sepolicy

BOARD_SEPOLICY_UNION += \
        genfs_contexts \
        file_contexts \
        sepolicy.te

重建完成後,裝置就會啟用 SELinux。現在您可以自訂 SELinux 政策,以配合您在 Android 作業系統中新增的項目 (如「自訂」一節所述),也可以驗證現有設定 (如「驗證」一節所述)。

新的政策檔案和 BoardConfig.mk 更新完成後,系統會自動將新的政策設定建構至最終核心政策檔案。如要進一步瞭解如何在裝置上建構 sepolicy,請參閱「建構 sepolicy」。

實作

如要開始使用 SELinux,請按照下列步驟操作:

  1. 在核心中啟用 SELinux: CONFIG_SECURITY_SELINUX=y
  2. 變更 kernel_cmdline 或 bootconfig 參數,以便:
    BOARD_KERNEL_CMDLINE := androidboot.selinux=permissive
    BOARD_BOOTCONFIG := androidboot.selinux=permissive
    這項設定僅適用於裝置的初始政策開發。取得初始啟動程序政策後,請移除這個參數,確保裝置強制執行政策,否則 CTS 會失敗。
  3. 以寬容模式啟動系統,並查看啟動時遇到的拒絕:
    在 Ubuntu 14.04 以上版本:
    adb shell su -c dmesg | grep denied | audit2allow -p out/target/product/BOARD/root/sepolicy
    
    在 Ubuntu 12.04 上:
    adb pull /sys/fs/selinux/policy
    adb logcat -b all | audit2allow -p policy
    
  4. 評估輸出內容,找出類似 init: Warning! Service name needs a SELinux domain defined; please fix! 的警告。如需操作說明和工具,請參閱「驗證」。
  5. 找出需要標籤的裝置和其他新檔案。
  6. 為物件使用現有或新的標籤。查看 *_contexts 檔案,瞭解先前的標籤,並根據標籤的含義指派新標籤。理想情況下,這是符合政策的現有標籤,但有時需要新標籤,且需要該標籤的存取權規則。將標籤新增至適當的環境檔案。
  7. 找出應有專屬安全網域的網域/程序。 您可能需要為每個應用程式撰寫全新的政策。舉例來說,從 init 衍生的所有服務都應有自己的 下列指令可協助找出仍在執行的服務 (但所有服務都需要這類處理方式):
    adb shell su -c ps -Z | grep init
    
    adb shell su -c dmesg | grep 'avc: '
    
  8. 查看 init.device.rc,找出沒有網域類型的網域。在開發程序初期提供網域,避免在 init 中新增規則,或以其他方式混淆 init 存取權與自有政策中的存取權。
  9. BOARD_CONFIG.mk 設為使用 BOARD_SEPOLICY_* 變數。如要瞭解如何設定,請參閱 system/sepolicy 中的 README
  10. 檢查 init.device.rc 和 fstab.device 檔案,並確認每個 mount 都對應到正確標示的檔案系統,或已指定 context= mount 選項。
  11. 逐一查看每個拒絕項目,並建立 SELinux 政策,妥善處理每個項目。請參閱「自訂」一文中的範例。

您應先從 AOSP 中的政策著手,然後根據自己的自訂項目建構政策。如要進一步瞭解政策策略,並深入瞭解其中一些步驟,請參閱「撰寫 SELinux 政策」。

用途

以下是設計軟體和相關聯 SELinux 政策時,應考量的具體攻擊範例:

符號連結:符號連結會顯示為檔案,因此經常會被讀取為檔案,可能導致遭到攻擊。舉例來說,部分具備特殊權限的元件 (例如 init) 會變更特定檔案的權限,有時會過度開放。

攻擊者可能會將這些檔案替換為他們控制的程式碼符號連結,藉此覆寫任意檔案。但如果您知道應用程式絕不會遍歷符號連結,可以使用 SELinux 禁止應用程式執行這項操作。

系統檔案:請考慮系統檔案類別,這類檔案只能由系統伺服器修改。不過,由於 netdinitvold 會以根層級執行,因此可以存取這些系統檔案。因此,如果 netd 遭到入侵,可能會連帶影響這些檔案,甚至可能入侵系統伺服器。

有了 SELinux,您就能將這些檔案識別為系統伺服器資料檔案。因此,只有系統伺服器有權讀取/寫入這些檔案。即使 netd 遭到入侵,也無法將網域切換至系統伺服器網域,並存取這些系統檔案 (即使是以根身分執行)。

應用程式資料:另一個例子是必須以根身分執行的函式類別,但不應存取應用程式資料。這項功能非常實用,因為您可以做出各種斷言,例如禁止與應用程式資料無關的特定網域存取網際網路。

setattr:對於 chmodchown 等指令,您可以找出相關聯網域可執行 setattr 的檔案集。即使是根層級,也可能無法透過這些變更存取該範圍以外的任何內容。因此,應用程式可能會針對標示為 app_data_files 的項目執行 chmodchown,但不會針對 shell_data_filessystem_data_files 執行。