Android群英传知识点回顾——第九章：Android系统信息与安全机制
16lz
2021-01-23
Android群英传知识点回顾——第九章：Android系统信息与安全机制
知识点目录
- 9.1 Android系统信息获取
- 9.1.1 android.os.Build
- 9.1.2 SystemProperty
- 9.1.3 Android系统信息实例
- 9.2 Android Apk应用信息获取之PackageManager
- 9.2.1 PackageManager
- 9.3 Android Apk应用信息获取之ActivityManager
- 9.4 解析Packages.xml获取系统信息
- 9.5 Android安全机制
- 9.5.1 Android安全机制简介
- 9.5.2 Android系统安全隐患
- 9.5.3 Android Apk反编译
- 9.5.4 Android Apk加密
知识点回顾
9.1 Android系统信息获取
要获取系统的配置信息，通常可以从以下两个方面获取：
- android.os.Build
- SystemProperty
9.1.1 android.os.Build
该类包含系统编译时大量设备、配置信息：
- Build.BOARD：主板
- Build.BRAND：Android系统定制商
- Build.SUPPORTED_ABIS：CPU指令集
- Build.DEVICE：设备参数
- Build.DISPLAY：显示屏参数
- Build.FINGERPRINT：唯一编号
- Build.SERIAL：硬件序列号
- Build.ID：修订版本列表
- Build.MANUFACTURER：硬件制造商
- Build.MODEL：版本
- Build.HARDWARE：硬件名
- Build.PRODUCT：手机产品名
- Build.TAGS：描述Build的标签
- Build.TYPE：Builder类型
- Build.VERSION.CODENAME：当前开发代号
- Build.VERSION.INCREMENTAL：源码控制版本号
- Build.VERSION.RELEASE：版本字符串
- Build.VERSION.SDK_INT：版本号
- Build.HOST：host值
- Build.USER：User名
- Build.TIME：编译时间
9.1.2 SystemProperty
SystemProperty包含了许多系统配置属性值和参数：
- os.version：OS版本
- os.name：OS名称
- os.arch：OS架构
- user.home：Home属性
- user.name：Name属性
- user.dir：Dir属性
- user.timezone：时区
- path.separator：路径分隔符
- line.separator：行分隔符
- file.separator：文件分隔符
- java.vendor.url：Java vender Url属性
- java.class.path：Java Class属性
- java.class.version：Java Class版本
- java.vendor：Java Vender属性
- java.version：Java版本
- java.home：Java Home属性
9.1.3 Android系统信息实例
上面列举了那么多，让我们通过代码获取他们的系统信息：
String board = Build.BOARD;String brand = Build.BRAND;String os_version = System.getProperty("os.version");String os_name = System.getProperty("os.name");我们还可以通过命令行模式查看系统信息：
- 命令行模式进入system/build.prop文件目录，使用cat build.prop命令查看文件信息
我们还可以通过adb shell的getprop来获取对应的属性值：
- 进入adb shell，使用getprop ro.build.id获取信息
还有一个非常重要的目录存储系统信息，那就是/proc目录：
- 命令行模式进入/proc文件目录，使用cat cpuinfo命令打开cpuinfo文件查看系统信息
9.2 Android Apk应用信息获取之PackageManager
看了这么多系统信息，应该看Apk应用信息了，在ADB Shell命令中，有两个非常强大的助手，PM和AM，PM主宰着应用的包管理，而AM主宰着应用的活动管理
9.2.1 PackageManager
- ActivityInfo
ActivityInfo封装在了Mainfest文件中的< activity >和< eceiver>之间的所有信息，包括name、icon、label、launchMode等。- ServiceInfo
ServiceInfo与ActivityInfo类似，封装了< service>之间的所有信息。- ApplicationInfo
它封装了< application>之间的信息，特别的是，ApplicationInfo包含了很多Flag
- FLAG_SYSTEM表示为系统应用
- FLAG_EXTERNAL_STORAGE表示为安装在SDcard上的应用
- PackageInfo
PackageInfo与前面三个Info类类似，都是用于封装Manifest文件的相关节点信息，而PageageInfo包含了所有的Activity和Service信息。- ResolveInfo
ResolveInfo包含了< intent>信息的上一级信息，所以它可以返回ActivityInfo、ServiceInfo等包含了< intent>的信息- PackageManager中封装的用来获取这些信息的方法：
- getPackageManager()：通过这个方法可以返回一个PackageManager对象
- getApplicationInfo()：以ApplicationInfo的形式返回指定包名的ApplicationInfo
- getApplicationIcon()：返回指定包名的Icon
- getInstalledApplications()：以ApplicationInfo的形式返回安装的应用
- getInstalledPackages()：以PackageInfo的形式返回安装的应用
- queryIntentActivities()：返回指定Intent的ResolveInfo对象、Activity集合
- queryIntentServices()：返回指定Intent的ResolveInfo对象、Service集合
- resolveActivity()：返回指定Intent的Activity
- resolveService()：返回指定Intent的Service
下面通过一个实际的例子通过PackageManager筛选不同类型的App，利用ApplicationInfo中的FLAG_SYSTEM来判断：
app.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM
- 如果当前应用的flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM != 0则为系统应用
- 如果flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM <= 0 则为第三方应用
- 特殊的，当系统应用升级后，也将会成为第三方应用： flags & ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP != 0
- 如果当前应用的flags & ApplicationInfo.FLAG_EXTERNAL_STORAGE != 0 则为安装在SDCard上的应用
我们封装一个Bean来保存我们所需的字段：
public class PMAppInfo { private String appLabel; private Drawable appIcon; private String pkgName; public PMAPPInfo(){ } public String getAppLabel() { return appLabel; } public void setAppLabel(String appLabel) { this.appLabel = appLabel; } public Drawable getAppIcon() { return appIcon; } public void setAppIcon(Drawable appIcon) { this.appIcon = appIcon; } public String getPkgName() { return pkgName; } public void setPkgName(String pkgName) { this.pkgName = pkgName; }}接下来，通过上面所说的判断方法来判断各种类型的应用：
private List<PMAppInfo> getAppInfo(int flag) { // 获取PackageManager对象 pm = this.getPackageManager(); // 获取应用信息 List<ApplicationInfo> listAppcations = pm .getInstalledApplications( PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES); List<PMAppInfo> appInfos = new ArrayList<PMAppInfo>(); // 判断应用类型 switch (flag) { case ALL_APP: appInfos.clear(); for (ApplicationInfo app : listAppcations) { appInfos.add(makeAppInfo(app)); } break; case SYSTEM_APP: appInfos.clear(); for (ApplicationInfo app : listAppcations) { if ((app.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0) { appInfos.add(makeAppInfo(app)); } } break; case THIRD_APP: appInfos.clear(); for (ApplicationInfo app : listAppcations) { if ((app.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) <= 0) { appInfos.add(makeAppInfo(app)); } else if ((app.flags & ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP) != 0) { appInfos.add(makeAppInfo(app)); } } break; case SDCARD_APP: appInfos.clear(); for (ApplicationInfo app : listAppcations) { if ((app.flags & ApplicationInfo.FLAG_EXTERNAL_STORAGE) != 0) { appInfos.add(makeAppInfo(app)); } } break; default: return null; } return appInfos;}private PMAppInfo makeAppInfo(ApplicationInfo app) { PMAppInfo appInfo = new PMAppInfo(); appInfo.setAppLabel((String) app.loadLabel(pm)); appInfo.setAppIcon(app.loadIcon(pm)); appInfo.setPkgName(app.packageName); return appInfo;}效果图
9.3 Android Apk应用信息获取之ActivityManager
ActivityManager获取应用程序信息封装了不少Bean对象：
- ActivityManager.MemoryInfo
MemoryInfo有几个非常重要的字段：availMem（系统可用内存），totalMem（总内存），threshold（低内存的阈值，即区分是否低内存的临界值），lowMemory（是否处于低内存）- Debug.MemoryInfo
这个MemoryInfo用于统计进程下的内存信息- RunningAppProcessInfo
运行进程的信息，存储的字段有：processName（进程名），pid（进程pid），uid（进程uid），pkgList（该进程下的所有包）- RunningServiceInfo
运行的服务信息，在它里面同样包含了一些服务进程信息，同时还有一些其他信息，activeSince（第一次被激活的时间、方式），foreground（服务是否在后台执行）下面同样通过例子来看看如何使用ActivityManager，我们封装一个Bean来保存我们所需的字段：
public class AMProcessInfo { private String pid; private String uid; private String memorySize; private String processName; public AMProcessInfo() { } public String getPid() { return pid; } public void setPid(String pid) { this.pid = pid; } public String getUid() { return uid; } public void setUid(String uid) { this.uid = uid; } public String getMemorySize() { return memorySize; } public void setMemorySize(String memorySize) { this.memorySize = memorySize; } public String getProcessName() { return processName; } public void setProcessName(String processName) { this.processName = processName; }}接下来，调用getRunningAppProcesses方法，返回当前运行的进程信息，并将我们关心的信息保存到Bean中：
private List<AMProcessInfo> getRunningProcessInfo() { mAmProcessInfoList = new ArrayList<AMProcessInfo>(); List<ActivityManager.RunningAppProcessInfo> appProcessList = mActivityManager.getRunningAppProcesses(); for (int i = 0; i < appProcessList.size(); i++) { ActivityManager.RunningAppProcessInfo info = appProcessList.get(i); int pid = info.pid; int uid = info.uid; String processName = info.processName; int[] memoryPid = new int[]{pid}; Debug.MemoryInfo[] memoryInfo = mActivityManager .getProcessMemoryInfo(memoryPid); int memorySize = memoryInfo[0].getTotalPss(); AMProcessInfo processInfo = new AMProcessInfo(); processInfo.setPid("" + pid); processInfo.setUid("" + uid); processInfo.setMemorySize("" + memorySize); processInfo.setProcessName(processName); mAmProcessInfoList.add(processInfo); } return mAmProcessInfoList; }效果图
9.4 解析Packages.xml获取系统信息
在系统初始化的时候，PackageManager的底层实现类PackageManagerService会去扫描系统的一些特定目录，并且解析其中的Apk文件，同时，Android把它获取到的应用信息，保存到XML文件中，做成一个应用的花名册，当系统中的APK安装、删除、升级时，它也会被更新
这个packages.xml位于/data/system/目录下，我们用adb pull命令把他导出来，进行查看分析：
- < permissions>标签
permissions标签定义了目前系统所有的权限，并分为两类：系统定义的和Apk定义的< package>标签
package代表的是一个apk的属性，其中各节点的信息含义大致为
- name：APK的包名
- cadePath：APK安装路径，主要在system/app和data/app两种，前者是厂商定制的Apk，后者是用户安装的第三方Apk
- userid：用户ID
- version：版本
< perms>标签
对应Apk的AndroidManifest文件中的< uses-permission>标签，记录Apk的权限信息
9.5 Android安全机制
无知识点
9.5.1 Android安全机制简介
- 第一道防线：代码安全机制——代码混淆proguard
proguard可以混淆关键代码、替换命名让破坏者阅读难，同样也可以压缩代码，优化编译后的Java字节码- 第二道防线：应用接入权限控制——清单文件权限声明，权限检查机制
任何App在使用Android受限资源的时候，都需要显示向系统声明所需的权限，只有当一个应用App具有相应的权限，才能申请受限资源的时候，通过权限机制的检查并使用系统的Binder对象完成对系统服务的调用，但是这道防线也有先天性不足，如以下几项：
- 被授予的权限无法停止
- 在应用声明App使用权限的时，用户无法针对部分权限进行限制
- 权限的声明机制与用户的安全理念相关
Android系统通常按照以下顺序来检查操作者的权限：
- 首先，判断permission名称，如果为空则直接返回PERMISSION_DENIED
- 其次，判断Uid，如果为0则为root权限，不做权限控制，如果为System Service的Uid则为系统服务，不做权限控制，如果Uid与参数中的请求Uid不同则返回PERMISSION_DENIED
- 最后，通过调用packagemanageservice.checkUidPermission()方法来判断该Uid是否具有相应的权限，该方法会去XML的权限列表和系统级的platform.xml中进行查找
- 第三道防线：应用签名机制一数字证书
Android中所有的App都会有一个数字证书，这就是App的签名，数字证书用于保护App的作者和其App的信任关系，只有拥有相同数字签名的App，才会在升级时被认为是同一App，而且Android系统不会安装没有签名的App- 第四道防线：Linux内核层安全机制一一Uid 访问权限控制
Animid本质是基于Linux内核开发的，所以Android同样继承了Linux的安全特性，比如文件系统的权限控制是由user，group，other与读(r)，写(w)，执行(x)的不同组合来实现的，同样，Android也实现了这套机制，通常情况下，只有System、root用户才有权限访问到系统文件，而一般用户无法访问- 第五道防线：Android虚拟机沙箱机制——沙箱隔流
Android的App运行在虚拟机中，因此才有沙箱机制，可以让应用之间相互隔离，通常情况下，不同的应用之间不能互相访问，每个App都有与之对应的Uid，每个App也运行在单独的虚似机中，与其他应用完全隔离，在实现安全机制的基础上，也让应用之间能够互不影响，即时一个应用崩溃，，也不会导致其他应用异常
9.5.2 Android系统安全隐患
- 代码漏洞
- Root风险
- 安全机制不健全
- 用户安全意识
- Android开发原则与安全
书本列举的几个点相信大家也都比较熟悉，所以不做解释了
9.5.3 Android Apk反编译
这里个人的博客有简单的介绍：Android四大组件——Activity切换效果、杀死进程、杀死所有Activity、安装及反编译
9.5.4 Android Apk加密
为了能够对编译好的JavaClass文件进行一些保护，通常会用ProGuard混淆代码：
- ProGuard：用无意义的字母来重命名类、字段、方法和属性
- 删除无用的类、字段、方法和属性，以及删除没用的注释，最大限度地优化字节码文件
使用ProGuard也简单，在Android Studio中可以打开build.gradle（Module：app）：
buildTypes { release { minifyEnabled false proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro' }}这里的minifyEnabled就是打开ProGuard的开关，proGuardFiles属于配置混淆文件，分为两部分：
- 使用默认的混淆文件，位于< SDK目录>/tools/proguard/proguard-android.txt目录下
- 使用自定义混淆文件，可以在项目的App文件夹找到这个文件，在这个文件里可以定义引入的第三方依赖包的混淆规则
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